JP2004190634A

JP2004190634A - Cylinder head structure of engine

Info

Publication number: JP2004190634A
Application number: JP2002362378A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Matsuura; 弘和松浦; Toshiro Nishimoto; 敏朗西本; Taketoshi Yamauchi; 武俊山内
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: JP3722114B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress, in the cylinder head structure of an engine fitted with a tappet-driving type gear valve device, vibration due to the sliding of a cam on the top surface of the tappet. <P>SOLUTION: In a multiple tappet hole wall 30 which constitutes a plurality number of tappet holes 14, the upper portion of the wall 30 protrudes over the top face of a cylinder head 3 with upright side walls of the cylinder head 3, thereby forming a space between the tappet hole wall 30 and the side wall of the cylinder head 3. Meanwhile, the first oil galleries 70 and 70 are dug in parallel toward the cylinder row direction on the central side in the widthwise direction of cylinder head 3 of the tappet hole 14, and the second oil galleries 71 and 71 are dug in parallel also toward the cylinder row direction on the side unit portion in the widthwise direction of cylinder head 3 of the tappet hole 14. These galleries are formed integrally with the tappet hole wall 30 in the lower portion of the tappet hole 14. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンのシリンダヘッド構造に関し、エンジン本体の上部構造の改良の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両に搭載されるエンジンの本体上部は、主としてシリンダヘッドにより構成され、該シリンダヘッドには、吸気弁及び排気弁を開閉駆動させる動弁装置が備えられる。そして、該動弁装置として、吸気弁及び排気弁をタペットを介して駆動するタペット駆動式のものが知られている（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１には、吸気弁及び排気弁をそれぞれシリンダ軸線に対して傾斜配置し、該吸気弁及び排気弁を、該弁上方に配置した吸気カムシャフト及び排気カムシャフトによりそれぞれ独立に駆動するＤＯＨＣエンジンが開示されている。吸気弁及び排気弁の各ステムエンドにタペットが当接し、カムシャフトが回転すると、上記タペットがカムで押し下げられて、吸気弁及び排気弁をリフトして開かせる。タペットは、シリンダヘッドに形成されたタペットホールに、上下に摺動自在に収容されている。タペットホールを構成する、該ホールの周囲の壁部は、タペットホール壁である。
【０００４】
ここで上記エンジンは油冷式である。そのため、シリンダヘッドには、該シリンダヘッドに設けられたオイルチャンバー内に冷却用オイルを供給する冷却オイルギャラリが形成されている。また、シリンダヘッドには、上記動弁装置（より詳しくは、カムシャフトのジャーナル部を回転自在に支持するカムジャーナル支持部）を潤滑する潤滑オイルギャラリも形成されている。いずれのオイルギャラリも相互に平行に気筒列方向に延びる。特に、冷却オイルギャラリは、吸気弁と排気弁とのバルブ挟み角内にあるタペットホール壁の部分（換言すれば、タペットホール壁のうち、シリンダヘッド幅方向の中央側に位置する部分）において、気筒列方向に穿設されている。一方、潤滑オイルギャラリは、シリンダヘッド幅方向の側部側に位置するタペットホール壁の部分において、同じく気筒列方向に穿設されている。
【０００５】
また、特許文献２にも、シリンダ軸線に対して傾斜配置した吸気弁及び排気弁を、該弁上方のカムシャフトによりタペットを介して駆動するタペット駆動式動弁装置を備えたエンジンが開示されている。このエンジンのタペットには、油圧作動式の可変動弁機構が組み込まれている。すなわち、タペットは、カムシャフトに設けられた小リフト量の低速カム及び大リフト量の高速カムにそれぞれ対応する低速タペットと高速タペットとに分割され、これらの分割タペットをエンジンの運転状態に応じて係合離脱させることにより、弁動作特性が低速時の小リフト特性と高速時の大リフト特性とに切り換えられる。
【０００６】
そのため、シリンダヘッドには、上記可変動弁機構（より詳しくは、タペットホール内のタペット）へ作動油を供給するオイルギャラリが吸気側と排気側とに２本形成されている。これらのオイルギャラリも相互に平行に気筒列方向に延び、いずれも吸気弁と排気弁とのバルブ挟み角内にあるタペットホール壁の部分（シリンダヘッド幅方向の中央側に位置する部分）において、気筒列方向に穿設されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１３９３２６号公報（図２、図４）
【特許文献２】
特開２００２−５４４１３号公報（図２〜図５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タペットがカムシャフトの軸心を中心に回転するカムによって下方に押し下げられる際、該カム（特にそのリフト部）と接触するタペットの頂面には、該カムの回転方向にタペットを引き摺ろうとする応力（摺動応力）が周期的に作用する。この応力は、タペットをシリンダヘッド幅方向に振動させる起振力となる。このとき、上記タペットを収容するタペットホール壁の剛性（特に、振動方向に一致するシリンダヘッド幅方向に位置する部分の剛性）が高いと、タペットの振動が該タペットホール壁からシリンダヘッドの側壁によく伝達され、該シリンダヘッド側壁が大きく膜振動し、最終的に、車体の振動や騒音となって車室内の乗員に少なからず伝わってしまう。
【０００９】
この点、上記特許文献１に記載のシリンダヘッド構造では、冷却オイルギャラリも潤滑オイルギャラリも、いずれもタペットホールを挟んで、シリンダヘッド幅方向の中央側と側部側とに配置されているため、基本的に、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の剛性が高くなる傾向がある。しかも、潤滑オイルギャラリが、タペットホール壁の上部に配置されているため、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の上部の剛性が高くなる傾向がある。つまり、カムとタペット頂面との接触部に近く、タペットをシリンダヘッド幅方向に振動させようとする起振力の作用点に近い部位において、タペットホール壁の剛性が高くなっているのである。その結果、タペットホール壁がタペットの振動を吸収・減衰せずにそのままシリンダヘッド側壁によく伝達してしまうという不具合が免れない。
【００１０】
また、上記特許文献２に記載のシリンダヘッド構造では、可変動弁機構へのオイルギャラリが、タペットホールよりも、シリンダヘッド幅方向の中央側に配置されているため、やはり基本的に、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の剛性が高くなる傾向がある。しかも、上記オイルギャラリが、タペットホール壁の上部に配置されているため、特許文献１の場合と同様、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の上部の剛性が高くなる傾向があり、やはりタペットホール壁がタペットの振動を吸収・減衰せずにそのままシリンダヘッド側壁によく伝達してしまうという不具合が免れない。
【００１１】
そこで、本発明は、タペット駆動式の動弁装置を備えたエンジンのシリンダヘッド構造において、カムがタペット頂面を摺動することに起因する上記の振動の問題を抑制することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１３】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、シリンダ軸線に対して傾斜配置した吸気弁及び排気弁を、該弁上方に配置した吸気カムシャフト及び排気カムシャフトによりそれぞれタペットを介して駆動するタペット駆動式動弁装置を備えたエンジンのシリンダヘッドの構造であって、上記シリンダヘッドは、上記タペットを摺動自在に収容する複数のタペットホールと、これらのタペットホールのシリンダヘッド幅方向の中央側で気筒列方向に穿設された第１オイルギャラリと、これらのタペットホールのシリンダヘッド幅方向の側部側で同じく気筒列方向に穿設された第２オイルギャラリとを有すると共に、上記タペットホールを構成するタペットホール壁は、上部が、シリンダヘッド側壁が起立するシリンダヘッド上面より上方に突出し、該タペットホール壁とシリンダヘッド側壁との間に空隙が形成されており、かつ、上記第１、第２オイルギャラリは、タペットホールの下部において、タペットホール壁と一体に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、タペット駆動式の動弁装置を備えたエンジンのシリンダヘッド構造において、タペットホール壁の上部がシリンダヘッド側壁が起立するシリンダヘッド上面より上方に突出することによって、タペットホール壁とシリンダヘッド側壁との間に空隙が形成される。そして、タペットホールを挟んでシリンダヘッド幅方向の中央側と側部側とに配置した第１オイルギャラリ及び第２オイルギャラリを、いずれもタペットホール壁の下部に配置したので、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の上部の剛性が高くなる傾向が低減され、その結果、タペットホール壁がタペットの振動を吸収・減衰せずにそのままシリンダヘッド側壁によく伝達してしまうという不具合が抑制される。しかも、タペットホール壁とシリンダヘッド側壁との間の空隙によってタペットホール壁の上部は、タペットの振動を受けて、カムの回転方向（摺動方向）に撓み、これにより、タペットの振動は、タペットホール壁に吸収・減衰されて、シリンダヘッド側壁の大きな膜振動、ひいては車体の大きな振動や騒音の問題が抑制される。
【００１５】
加えて、逆に、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の下部の剛性が増すことになるから、タペットホール内を下降したタペットの横振れが抑制され、これにより、吸気弁及び排気弁のリフトが正確に行われる。
【００１６】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、第１オイルギャラリを構成する第１オイルギャラリ壁は、シリンダヘッドにおける各気筒の中央部上方に立設された点火栓ホール壁又はインジェクタホール壁と、シリンダヘッドの端部及び各気筒間部に設けられたカムシャフト支持壁とを連結しながら気筒列方向に延び、第２オイルギャラリを構成する第２オイルギャラリ壁は、シリンダヘッド側壁と、各タペットホール壁のシリンダヘッド側壁側の部分とを連結しながら気筒列方向に延び、かつ、第２オイルギャラリの上方で、シリンダヘッド側壁と、各タペットホール壁との間にオイル溜まりが形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、シリンダヘッド全体の剛性が高められる。すなわち、気筒列方向に延びる中空状の柱で形成する第１オイルギャラリ壁と、上下方向に立設し、シリンダヘッドの端部及び各気筒間部に並ぶ複数の点火栓ホール壁又はインジェクタホール壁と、シリンダヘッド幅方向に延び、気筒列方向に並ぶ複数のカムシャフト支持壁とが、相互に連結するから、それぞれ単独で剛性の高い部位同士が格子状につながることになる。
【００１８】
また、気筒列方向に延びる中空状の柱で形成する第２オイルギャラリ壁と、上下方向に立設し、気筒列方向に延びるシリンダヘッド側壁と、上下方向に延び、気筒列方向に並ぶ複数のタペットホール壁とが、相互に連結するから、これによっても、それぞれ単独で剛性の高い部位同士が格子状につながることになる。したがって、シリンダヘッド全体に、剛性の高い部位同士をむすぶ格子構造が、縦・横・高さ方向に３次元的に形成されて、該シリンダヘッド全体の剛性が総合的に高められる。
【００１９】
加えて、第２オイルギャラリ壁がタペットホール壁下部の剛性を増すので、第２オイルギャラリの上方で、上記シリンダヘッド側壁とタペットホール壁との間にオイルを溜めるための窪みを形成することができる。しかも、上記窪みを形成したことにより、タペットホール壁の上部において上方に突出する部分が多くなり、その結果、肉厚の薄い部分がタペットホール壁の上部において多くなり、これにより、シリンダヘッド幅方向におけるタペットホール壁の上部の剛性が低下して、請求項１に記載の発明の作用効果に加えて、車体の振動や騒音の問題がより一層抑制される。
【００２０】
次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、タペットは複数に分割され、該タペットに各分割タペットを運転状態に応じて係合離脱させる油圧作動式の可変動弁機構が組み込まれていると共に、第１オイルギャラリは、上記可変動弁機構への油圧供給路であり、第２オイルギャラリは、カムシャフトのジャーナル部を支持するカムジャーナル支持部への潤滑用油路であることを特徴とする。
【００２１】
前述したように、油圧作動式可変動弁機構は、油圧が供給又は排出されることにより、例えばタペットに内蔵されたロックピンが進退移動して、分割タペット同士を連結（係合）又は解放（離脱）させるものである。この発明によれば、第１オイルギャラリ及び第２オイルギャラリの用途が特定され、第１オイルギャラリは、上記油圧作動式可変動弁機構に対する油圧（作動油）の供給路として用いられ、第２オイルギャラリは、カムジャーナル支持部を潤滑する潤滑油の供給路として用いられることになる。
【００２２】
次に、請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、分割タペットは、カムシャフトに設けられた小リフト量の低速カムに対応する低速タペットと、大リフト量の高速カムに対応する高速タペットとを含み、可変動弁機構は、上記低速タペットが作動する低速時の小リフト特性と、上記高速タペットが作動する高速時の大リフト特性とに切り換え可能であることを特徴とする。
【００２３】
上記のような油圧作動式可変動弁機構において、分割タペットとして、大リフト量の高速カムに対応する高速タペットが含まれていると、該大リフト量の高速カムで該高速タペットの頂面が摺動されたときには、例えば通常リフト量のカムや低リフト量のカムで摺動された場合等に比べて、弁のリフト量が大きい分、弁をカムシャフト側に付勢するリターンスプリングの反力等が増大し、タペットに作用するカムの摺動応力がより大きくなり、結果的に、カムがタペット頂面を摺動することに起因する振動の問題がより深刻となる。よって、この発明では、そのようにカムがタペット頂面を摺動することに起因する振動の問題がより深刻となる場合に、該タペットの振動がタペットホール壁に吸収・減衰されて該振動が抑制されるという本発明の基本的な作用効果が特に有効に働くことになる。
【００２４】
次に、請求項５に記載の発明は、上記請求項１から４のいずれかに記載の発明において、カムとタペット頂面との接触部に潤滑油を供給するオイルジェット孔を、カムの回転方向に依存して定まる、該カムとタペット頂面との接触点の移動方向に対向する側から潤滑油を供給するように、第１又は第２オイルギャラリに連通して設けたことを特徴とする。
【００２５】
この発明によれば、第１オイルギャラリ又は第２オイルチャラリを利用して、カムとタペット頂面との接触部（摺動接触部）を潤滑するオイルジェット孔を設けたから、上記潤滑を行うための専用のオイルギャラリを新たに設ける必要がなくなり、コスト削減が図られる。
【００２６】
加えて、カムとタペット頂面の摺動接触部が良好に潤滑される。すなわち、本発明者らの実験によると、カムのリフト部とタペット頂面の当り始めの位置が一番両者間の油膜が薄いことが見出される。そこで、第１又は第２オイルギャラリを利用して、カムとタペット頂面との接触部（摺動接触部）を強制潤滑するオイルジェット孔を設けるが、このとき、カムのリフト部がタペット頂面を摺動する方向と同じ方向側から潤滑油を供給してもカムに遮られて、上記当り始めの位置に十分な油膜は形成されない。そこで、カムのリフト部がタペット頂面を摺動する方向に対向する側から潤滑油を供給することによってカムとタペット頂面の摺動接触部が良好に潤滑される。
【００２７】
次に、請求項６に記載の発明は、上記請求項５に記載の発明において、オイルジェット孔は、吸気側及び排気側のうち、タペットの傾斜に依存して定まる、カムとタペット頂面との接触点が該タペット頂面上を下方から上方に移動する側にのみ設けたことを特徴とする。
【００２８】
本発明に係るエンジンでは、吸気弁及び排気弁がシリンダ軸線に対して傾斜配置しているから、吸気カム及び排気カムとも同じ方向に回転していると、一方のカムでは、その回転方向において、オイルジェット孔側のタペット頂面が上方に位置し、他方のカムでは、逆に、下方に位置することになる。前者では、カムとタペット頂面との接触部（摺動接触点）が、該タペットの頂面上を、下方から上方に移動し、後者では、逆に、上方から下方に移動する。ここで、前者のオイルジェット孔はタペットよりも高い位置にある。該オイルジェット孔から噴射すると、これからカムとタペット頂面との接触点が移動しようとする側のタペット頂面の上部が潤滑される。よってこの高い位置にあるオイルジェット孔から上記摺動接触部全体に上方から良く行き渡り、該摺動接触部を良好に潤滑することが可能となる。
【００２９】
特に、請求項２〜４に記載のエンジンのシリンダヘッドのようにオイル溜まりを備えている場合において、オイルジェット孔側のタペット頂面が上方に位置する側のカムに対して、上方のオイルジェット孔からの強制潤滑は重要度が高い。つまり、このタペット頂面の上部は、カムに遮られて、オイル溜まりに溜められたオイルが届かない。よって、そのように、オイル溜まりに溜められたオイルによる潤滑があまり期待できないタペット頂面の上部を上方のオイルジェット孔から強制潤滑することは、これから到来するカムとタペット頂面との接触点に、予め、油膜を形成することになり、潤滑効果が大となって重要度が高いのである。
【００３０】
それゆえ、この発明では、カムとタペット頂面との接触点が該タペット頂面上を下方から上方に移動する側の第１又は第２オイルギャラリのみにオイルジェット孔を設け、上方からの強制潤滑を行うようにした。以下、実施の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。
【００３１】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施の形態に係るエンジン１の本体上部の要部断面図である。図中、「ＩＮ」とあるのは吸気側を示し、「ＥＸ」とあるのは排気側を示す。このエンジン１の本体１ａは、シリンダブロック２、シリンダヘッド３、及びヘッドカバー４によって全体形状が構成されている。このエンジン１はＤＯＨＣエンジンであり、タペット５…５駆動式の動弁装置６を備えている。すなわち、シリンダ２ａ軸線に対して傾斜配置された吸気弁７及び排気弁８は、該弁７，８上方に配置された吸気カムシャフト９及び排気カムシャフト１０によって、タペット５，５を介して開閉駆動される。吸気カムシャフト９及び排気カムシャフト１０は、シリンダブロック２下方に配置したクランクシャフト（図示せず）と連動してα方向に回転する。吸気弁７及び排気弁８の各ステムエンド１１，１１にタペット５，５が当接し、カムシャフト９，１０が回転すると、上記タペット５，５が吸気カム１２及び排気カム１３で押し下げられて、吸気弁７及び排気弁８をリフトして開かせる。タペット５，５は、シリンダヘッド３に形成されたタペットホール１４，１４に、上下に摺動自在に収容されている。ここでタペットホール１４を構成する該ホール１４の周囲の壁部をタペットホール壁３０（例えば図４参照）という。
【００３２】
次に、上記タペット５の構成を図１及び図２を参照して説明する。図２は、図１の矢視アに沿う拡大断面図である。ここでは吸気側を例に取り説明するが、排気側も同様である。まず、カムシャフト９には、１つの弁７に対して、３枚のカム２０，２１，２２が軸方向に並設されている（図２参照）。ここで「吸気カム１２」や「排気カム１３」という呼称は、これら３枚のカム２０，２１，２２の総称とする。これらのカム２０〜２２のうち、両端のカム２０，２２同士はプロフィルが同一に設定され、中央のカム２１はこれらとプロフィルが異なって設定されている。特に両端のカム２０，２２はリフト量が小さく、中央のカム２１はリフト量が大きく設定されている。そして、タペット５は、上記２つの小リフト量のカム２０，２２と当接する当接面２３，２４をそれぞれ有する２つの低速タペット２５，２６と、上記大リフト量のカム２１と当接する当接面２７を有する１つの高速タペット２８とに分割されている。ここで「タペット５」という呼称は、これら３つに分割されたタペット２５，２６，２８の総称とする。
【００３３】
低速タペット２５，２６の外周面及び高速タペット２８の外周面はそれぞれタペットホール壁３０の内周面に摺接し、タペット５の下部に吸気弁７のステムエンド１１が当接している。ステムエンド１１には、シリンダヘッド基部３１（図１参照）との間に介装されたバルブスプリング３２を受けるスプリング受け３３や、該スプリング受け３３とステムエンド１１との連結を図るバルブコッタ３４等の部材が備えられている。低速タペット２５，２６は、基本的には、タペットホール壁３０に対接する円柱状の部材であるが、上面がタペット５の円筒中心軸を含んで径方向に切り欠かれて、径のほぼ３分の１の幅の溝部３５が形成されている。これにより、低速タペット２５，２６の上面は、上記溝部３５を挟んで概ね半円形状の二つの領域に分割され、それぞれタペット５の両端に位置して、各小リフト量カム２０，２２と当接する当接面２３，２４を提供する（この２つの低速タペット２５，２６同士の連結体を、便宜上、タペット本体３６と称する）。
【００３４】
この低速タペット２５，２６に対し、高速タペット２８は、タペット５の往復運動方向に相対移動自在に設けられている。すなわち、高速タペット２８は、タペット５の径方向に延びる細長い形状で、タペット本体３６の溝部３５に、しっくりと、かつ上下方向に摺動自在に嵌合されている。高速タペット２８は、タペット本体３６との間に介装されたスプリング３７によって、常時、上方に付勢されている。高速タペット２８の上面は、低速タペット２５，２６の二つの当接面２３，２４で挟まれてタペット５の径方向に延び、タペット５の中央に位置して、大リフト量カム２１と当接する当接面２７を提供する。高速タペット２８は、図示しない規制部（例えば段部）により、該高速タペット２８の当接面２７の高さが低速タペット２５，２６の当接面２３，２４の高さを超えて上方に位置することが規制されている。
【００３５】
次に、上記分割タペット２５，２６，２８を運転状態に応じて係合離脱させて弁動作特性を変更する油圧作動式可変動弁機構４０について説明する。この可変動弁機構４０は、タペット５に内蔵されたロックピン４１，４２を有し、油圧が供給又は排出されることにより、該ロックピン４１，４２が進退移動して、低速タペット２５，２６及び高速タペット２８同士を連結（係合）又は解放（離脱）させる機構である。
【００３６】
すなわち、低速タペット２５，２６及び高速タペット２８に、相互に軸心が一致するように横穴４３，４４，４５が設けられ、該横穴４４，４５に、それぞれロックピン４１，４２が摺動自在に収容されている。低速タペット２６の横穴４５には、油口４６及び油室４７が形成され、該油口４６を介して油室４７に油圧が供給されると、該油圧により、低速タペット２６のロックピン４２が高速タペット２８の横穴４４に突入し、低速タペット２６と高速タペット２８とが係合する。同時に、高速タペット２８のロックピン４１が低速タペット２６のロックピン４２で押されて、もう一方の低速タペット２５の横穴４３に突入し、ここでも低速タペット２５と高速タペット２８とが係合する。このように、タペット５の軸心を挟んで、両側で、低速タペット２５，２６と高速タペット２８との係合部が形成されることにより、２つの低速タペット２５，２６と１つの高速タペット２８とがバランスよく一体化する。
【００３７】
一方、上記油口４６を介して油室４７から油圧が排出されると、リターンスプリング４８の付勢力により、両ロックピン４１，４２は、それぞれ高速タペット２８の横穴４４及び低速タペット２６の横穴４５に後退し、これにより、低速タペット２５，２６と高速タペット２８とが分離し、別体となる。この状態では、高速タペット２８が大リフト量カム２１で押圧されても、その押圧力はスプリング３７に吸収されるのみで、低速タペット２５，２６、つまりタペット本体３６に伝達されない。したがって、タペット５及び弁７の動きは常に低速タペット２５，２６を押圧する小リフト量カム２０，２２によって支配される。
【００３８】
一方、ロックピン４１，４２が低速タペット２５，２６と高速タペット２８とを跨いで位置して、両者２５，２６及び２８を一体に連結している状態では、高速タペット２８が大リフト量カム２１で押圧されたときには、その押圧力はロックピン４１，４２を介して低速タペット２５，２６、つまりタペット本体３６に伝達される。このとき、低速タペット２５，２６を押圧する小リフト量カム２０，２２は、低速タペット２５，２６の当接面２３，２４から浮き上がる。したがって、タペット５及び弁７の動きは、高速タペット２８を押圧する大リフト量カム２１によって支配される。このようにして、この可変動弁機構４０は、油圧の給排により、低速タペット２５，２６が作動する低速時の小リフト特性と、高速タペット２８が作動する高速時の大リフト特性とが切換可能に構成されている。
【００３９】
なお、後述するように、上記油口４６は、タペットホール壁３０に設けられた分岐油路７６（図１参照）を介して、第１オイルギャラリ７０に連通している。その場合に、図４に示したように、上下動するタペット５の上記油口４６にいつでも油圧を供給できるように、上記油口４６と常に接続し、分岐油路７６が開口する長溝４６ａが、タペットホール壁３０の内周面に上下に延びて形成されている。また、図２に示したように、タペット５の軸心周りの回転を規制する目的で、タペット５の外周面からボール部材４９が突出し、またタペットホール壁３０の内周面に該ボール部材４９が嵌合する縦凹溝５０が形成されている。
【００４０】
次に、シリンダヘッド３の構成について図３〜図５を参照して説明する。本実施の形態のエンジン１は、１気筒あたり、２つの吸気ポートＰｉｎ，Ｐｉｎ及び吸気弁７，７、並びに２つの排気ポートＰｅｘ，Ｐｅｘ及び排気弁８，８が設けられた、４弁式の、４気筒１６バルブエンジンである。シリンダヘッド３は、基部３１と、該基部３１のほぼ全周縁部から立設されて相互に連続する側壁部６０（排気側の側壁部），６１（吸気側の側壁部），６２（背面側の側壁部）とを有する。
【００４１】
シリンダヘッド３の幅方向の中央部に、複数の（図例では４つの）、点火栓ホール壁６３…６３が、各気筒に対応して、気筒列方向に並んで、立設されている。また、シリンダヘッド３の端部及び各気筒間部に複数の（図例では吸気側及び排気側にそれぞれ４つの）カムシャフト支持壁６４…６４が、シリンダヘッド３幅方向に延びて、気筒列方向に並んで、形成されている。ただし、このシリンダヘッド３は、カムシャフト９，１０のジャーナル部６５（図５参照）の下半分を回転自在に支持するカムジャーナル支持部材６６…６６が別体とされているので、上記カムシャフト支持壁６４には、該カムジャーナル支持部材６６の組付けに使用されるボルト穴６７，６７のみが形成されている。よって、カムシャフト支持壁６４…６４の高さは、このシリンダヘッド３単体の段階では、シリンダヘッド側壁部６０，６１，６２の上端面と一致して、相対的に低いものである。
【００４２】
また、このシリンダヘッド３には、シリンダヘッド３幅方向において、上記点火栓ホール壁６３…６３と側壁部６０，６１との間に位置し、かつ、気筒列方向において、上記カムシャフト支持壁６４…６４間に位置する、複数の（図例では吸気側及び排気側にそれぞれ８つの）、タペットホール１４…１４が、気筒列方向に並んで、形成されている。タペットホール１４…１４は、上記タペット５…５を摺動自在に収容して案内する。さらに、シリンダヘッド３は、タペットホール壁３０…３０と側壁部６０，６１との間に形成された空隙に凹成されたオイル溜まり６８…６８を有し、また、気筒列方向に延びるように穿設された複数のオイルギャラリ７０，７０，７１，７１を備える。
【００４３】
シリンダヘッド３は、基部３１を貫通してシリンダブロック２に突入するヘッドボルト７２…７２によりシリンダブロック２に組み付けられている（図５参照）。その場合に、ヘッドボルト７２…７２は、気筒の爆発応力を均等に受けてシリンダヘッド３をシリンダブロック２に安定に固定するために、各気筒の左側方又は右側方であって相隣接する気筒の略中間位置に配置されている。なお、このシリンダヘッド３では、上記ヘッドボルト７２…７２の位置と、上記カムジャーナル支持部材６６…６６の位置とが、上下に重なり合っているので、上記ヘッドボルト７２…７２の締め付け作業の容易のために、上記カムシャフト支持壁６４…６４には空所７３…７３が設けられている。それゆえ、カムジャーナル支持部材６６…６６は、上記空所７３…７３を跨いで、シリンダヘッド３（カムシャフト支持壁６４…６４）に組み付けられる（図５参照）。
【００４４】
なお、ヘッドカバー４は、シリンダヘッド３の側壁部６０，６１，６２の上端面、及び点火栓ホール壁６３…６３の上端面において、シリンダヘッド３に接し、組み付けられている（図１参照）。
【００４５】
次に、オイルギャラリ７０，７０，７１，７１について詳しく説明する。シリンダヘッド３には、上記油圧作動式可変動弁機構４０に油圧を供給する第１オイルギャラリ７０，７０（図例では吸気側及び排気側にそれぞれ１本づつ計２本）と、カムシャフト９，１０のジャーナル部６５，６５を支持するカムジャーナル支持部７４，７４（図５参照）に潤滑油を供給する第２オイルギャラリ７１，７１（同じく吸気側及び排気側にそれぞれ１本づつ計２本）とが備えられている。図３において、シリンダヘッド３の左端の壁部に、シリンダヘッド３の外部の図示しない油圧源に接続される供給油路７５が、シリンダヘッド３の幅方向に延びるように穿設されている（図４参照）。この供給油路７５は、第２オイルギャラリ７１，７１と連通している。第２オイルギャラリ７１，７１の、図３における右端部は、閉ざされている。一方、第１オイルギャラリ７０，７０は、図３におけるシリンダヘッド３の左端の壁部において、そのまま開口し、シリンダヘッド３の外部の図示しない油圧源に接続されている。第１オイルギャラリ７０，７０の、図３における右端部もまた、閉ざされている。
【００４６】
図４によく表れているように、第１オイルギャラリ７０，７０は、タペットホール１４…１４の下部において、これらのタペットホール１４…１４のシリンダヘッド３幅方向の中央側で、タペットホール壁３０…３０と一体に、気筒列方向に穿設されている。また、第１オイルギャラリ７０，７０は、各気筒の中央上方に立設された点火栓ホール壁６３…６３と、シリンダヘッド３の端部及び各気筒間部に設けられたカムシャフト支持壁６４…６４とを連結しながら、気筒列方向に延びている。そして、第１オイルギャラリ７０，７０には、前述した油圧作動式可変動弁機構４０への分岐油路７６，７６が設けられている。さらに、図１、図３、図４、及び図６に示したように、吸気側の第１オイルギャラリ７０，７０の上方には、吸気カム９とタペット５の頂面との接触部（摺動接触部）を潤滑するための、ノズル７７が立設されており、該ノズル７７のオイルジェット孔７８と第１オイルギャラリ７０，７０とを連絡するオイルジェット用の分岐油路７９が形成されている。
【００４７】
一方、第２オイルギャラリ７１，７１も、同じくタペットホール１４…１４の下部において、シリンダヘッド３の幅方向側部側に、タペットホール壁３０…３０と一体に、気筒列方向に穿設されている。また、第２オイルギャラリ７１，７１壁は、シリンダヘッド側壁部６０，６１と、各タペットホール壁３０…３０のシリンダヘッド側壁側の部分とを連結しながら、気筒列方向に延びている。そして、図５によく表れているように、第２オイルギャラリ７１，７１は、上記カムシャフト支持壁６４…６４の位置で、上方に分岐し、開口する、潤滑用の分岐油路８０，８０が形成されている。この分岐油路８０，８０は、カムシャフト支持壁６４，６４に組み付けられるカムジャーナル支持部材６６，６６に穿設された内部油路８１，８１に接続し、この内部油路８１，８１を介して、第２オイルギャラリ７１，７１から、カムジャーナル支持部７４，７４に、潤滑油が供給される。なお、上記オイル溜まり６８，６８は、第２オイルギャラリ７１，７１の上方に形成されている（図４参照）。
【００４８】
図５に鎖線で示したように、各カムシャフト支持壁６４，６４には、前述したように、カムジャーナル支持部材６６，６６がそれぞれ締結される。そして、各カムジャーナル支持部材６６，６６には、カムキャップ８２，８２が組み付けられて、これにより、カムシャフト９，１０を、そのジャーナル部６５，６５において回転自在に支持するカムジャーナル支持部７４，７４が構成される。
【００４９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。まず、タペット駆動式の動弁装置６を備えたこのエンジン１のシリンダヘッド３において、タペットホール壁３０…３０の上部がシリンダヘッド３側壁が起立するシリンダヘッド３上面より上方に突出することによって、タペットホール壁３０…３０とシリンダヘッド３側壁との間に空隙が形成される。タペットホール１４…１４を挟んでシリンダヘッド３幅方向の中央側と側部側とに配置した第１オイルギャラリ７０，７０及び第２オイルギャラリ７１，７１を、いずれもタペットホール壁３０…３０の下部に配置したので、シリンダヘッド３幅方向におけるタペットホール壁３０…３０の上部の剛性が高くなる傾向が低減され、その結果、タペットホール壁３０…３０がタペット５…５の振動を吸収・減衰せずに、そのままシリンダヘッド３側壁によく伝達してしまうという不具合が抑制される。しかも、タペットホール壁３０…３０とシリンダヘッド３側壁との間の空隙によって、タペットホール壁３０…３０の上部は、タペット５…５の振動を受けて、カム１２，１３の回転方向（摺動方向）に撓み、これにより、タペット５…５の振動は、タペットホール壁３０…３０に吸収・減衰されて、シリンダヘッド側壁６０，６１，６２の大きな膜振動、ひいては車体の大きな振動や騒音の問題が抑制される。
【００５０】
加えて、逆に、シリンダヘッド３幅方向におけるタペットホール壁３０の下部の剛性が増すことになるから、タペットホール１４内を下降したタペット５の横振れが抑制され、これにより、吸気弁７及び排気弁８のリフトが正確に行われる。
【００５１】
次に、気筒列方向に延びる中空上の柱で形成する第１オイルギャラリ７０，７０と、上下方向に立設し、気筒列方向に並ぶ複数の点火栓ホール壁６３…６３と、シリンダヘッド３幅方向に延び、シリンダヘッド３の端部及び各気筒間部に設けられたカムシャフト支持壁６４…６４とが、相互に連結するから、それぞれ単独で剛性の高い部位同士が格子状につながることになる。また、気筒列方向に延びる中空状の柱で形成する第２オイルギャラリ７１，７１と、上下方向に立設し、気筒列方向に延びるシリンダヘッド側壁６０，６１と、上下方向に延び、気筒列方向に並ぶ複数のタペットホール壁３０…３０とが、相互に連結するから、これによっても、それぞれ単独で剛性の高い部位同士が格子状につながることになる。したがって、シリンダヘッド３全体に、剛性の高い部位同士をむすぶ格子構造が形成されて、該シリンダヘッド３全体の剛性が高められる。
【００５２】
加えて、第２オイルギャラリ７１，７１の上方で、上記シリンダヘッド側壁６０，６１とタペットホール壁３０との間にオイルを溜めるための窪み６８…６８を形成したから、タペットホール壁３０…３０の上部において上方に突出する部分が多くなり、その結果、肉厚の薄い部分がタペットホール壁３０…３０の上部において多くなり、これにより、シリンダヘッド３幅方向におけるタペットホール壁３０…３０の上部の剛性が低下して、車体の振動や騒音の問題がより一層抑制される。
【００５３】
また、上記油圧作動式可変動弁機構４０において、分割タペット５として、大リフト量の高速カム２１に対応する高速タペット２８が含まれているので、該大リフト量の高速カム２１で該高速タペット２８の頂面が摺動されたときには、小リフト量の低速カム２０，２２で低速タペット２５，２６の頂面が摺動された場合に比べて、弁７，８のリフト量が大きい分、弁７，８をカムシャフト９，１０側に付勢するリターンスプリング３２の反力が増大し、タペット５に作用するカム１２の摺動応力がより大きくなり、結果的に、カム１２がタペット５頂面を摺動することに起因する振動の問題がより深刻となる。よって、そのようにカム１２がタペット５頂面を摺動することに起因する振動の問題がより深刻となる場合に、該タペット５の振動がタペットホール壁３０に吸収・減衰されて該振動が抑制されるという作用効果が特に有効に働く。
【００５４】
さらに、第１オイルギャラリ７０を利用して、カム１２とタペット５頂面との接触部２３，２４，２７（摺動接触部）を潤滑するオイルジェット孔７８を設けたから、上記潤滑を行うための専用のオイルギャラリを新たに設ける必要がなくなり、コスト削減が図られる。
【００５５】
加えて、カム１２，１３とタペット５頂面の摺動接触部２３，２４，２７が良好に潤滑される。すなわち、本発明者らの実験によると、カム１２，１３のリフト部とタペット５頂面の当り始めの位置が一番両者間の油膜が薄いことが見出される。そこで、第１又は第２オイルギャラリ７０，７０，７１，７１を利用して、カム１２，１３とタペット頂面との接触部（摺動接触部）２３，２４，２７を強制潤滑するオイルジェット孔７８を設けるが、このとき、カム１２，１３のリフト部がタペット５頂面を摺動する方向と同じ方向側から潤滑油を供給してもカム１２，１３に遮られて、上記当り始めの位置に十分な油膜は形成されない。そこで、カム１２，１３のリフト部がタペット５頂面を摺動する方向に対向する側から潤滑油を供給することによってカム１２，１３とタペット５頂面の摺動接触部２３，２４，２７が良好に潤滑される。
【００５６】
また、本発明に係るエンジン１では、吸気弁７及び排気弁８がシリンダ軸線に対して傾斜配置しているから、吸気カム１２及び排気カム１３とも同じ方向に回転していると、一方のカム１２では、その回転方向において、オイルジェット孔７８側のタペット頂面が上方に位置し、他方のカム１３では、逆に、下方に位置することになる。前者では、カム１２とタペット５頂面との接触部（摺動接触点）２３，２４，２７が、該タペット５の頂面上を、下方から上方に移動し、後者では、逆に、上方から下方に移動する。ここで、前者のオイルジェット孔７８はタペット５よりも高い位置にある。該オイルジェット孔７８から噴射すると、これからカム１２とタペット５頂面との接触点２３，２４，２７が移動しようとする側のタペット５頂面の上部が潤滑される。よってこの高い位置にあるオイルジェット孔７８から上記摺動接触部２３，２４，２７全体に上方から良く行き渡り、該摺動接触部２３，２４，２７を良好に潤滑することが可能となる。
【００５７】
特に、請求項２〜４に記載のエンジン１のシリンダヘッド３のようにオイル溜まり６８…６８を備えている場合において、オイルジェット孔７８側のタペット５頂面が上方に位置する側のカム１２に対して、上方のオイルジェット孔７８からの強制潤滑は重要度が高い。つまり、このタペット５頂面の上部は、カム１２に遮られて、オイル溜まり６８…６８に溜められたオイルが届かない。よって、そのように、オイル溜まり６８…６８に溜められたオイルによる潤滑があまり期待できないタペット５頂面の上部を上方のオイルジェット孔７８から強制潤滑することは、これから到来するカム１２とタペット５頂面との接触点２３，２４，２７に、予め、油膜を形成することになり、潤滑効果が大となって重要度が高いのである。
【００５８】
それゆえ、このエンジン１では、カム１２とタペット５頂面との接触点２３，２４，２７が該タペット５頂面上を下方から上方に移動する側の第１オイルギャラリ７０のみにオイルジェット孔７８（ノズル７７）を設け、上方からの強制潤滑を行うようにしたのである。
【００５９】
なお、上記実施形態における点火栓ホール及び同ホール壁６３…６３に代えて、燃焼室に直接燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）を組み付けるためのインジェクタホール及び同ホール壁であってもよい（例えば自己着火式のディーゼルエンジン等の場合）。
【００６０】
【発明の効果】
以上、最善の実施形態を挙げて詳しく説明したように、本発明によれば、タペット駆動式の動弁装置を備えたエンジンのシリンダヘッド構造において、カムがタペット頂面を摺動することに起因する振動の問題を抑制することができる。本発明は、自動車等の車両に搭載されるエンジン一般に用いて好適であり、エンジンに関する技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダヘッドの要部断面図である。
【図２】油圧作動式可変動弁機構を内蔵したタペットの気筒列方向に沿う拡大縦断面図であって、図１の矢視アに沿うものである。
【図３】シリンダヘッドの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線による縦断面図である。
【図５】同じくＢ−Ｂ線による縦断面図である。
【図６】オイルジェット孔によるカムとタペット頂面との接触点の強制潤滑の様子を表す部分拡大図である。
【符号の説明】
１エンジン
３シリンダヘッド
５タペット
７吸気弁
８排気弁
９吸気カムシャフト
１０排気カムシャフト
１２吸気カム
１３排気カム
２０，２２低速カム
２１高速カム
１４タペットホール
２３，２４，２７接触部（接触点）
３０タペットホール壁
４０油圧作動式可変動弁機構
６０，６１，６２シリンダヘッド側壁
７０第１オイルギャラリ
７１第２オイルギャラリ
７６ジャーナル支持部
７８オイルジェット孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder head structure of an engine, and belongs to a technical field of improving an upper structure of an engine body.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, an upper part of an engine mounted on a vehicle such as an automobile is mainly constituted by a cylinder head, and the cylinder head is provided with a valve gear for opening and closing an intake valve and an exhaust valve. As the valve gear, there is known a tappet drive type in which an intake valve and an exhaust valve are driven via a tappet (see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
Patent Document 1 discloses a DOHC in which an intake valve and an exhaust valve are respectively arranged obliquely with respect to a cylinder axis, and the intake valve and the exhaust valve are independently driven by an intake camshaft and an exhaust camshaft arranged above the valve. An engine is disclosed. When the tappet comes into contact with each stem end of the intake valve and the exhaust valve and the camshaft rotates, the tappet is pushed down by the cam to lift and open the intake valve and the exhaust valve. The tappet is housed in a tappet hole formed in the cylinder head so as to be slidable up and down. The wall around the hole constituting the tappet hole is the tappet hole wall.
[0004]
Here, the engine is oil-cooled. Therefore, a cooling oil gallery that supplies cooling oil to an oil chamber provided in the cylinder head is formed in the cylinder head. The cylinder head is also provided with a lubricating oil gallery for lubricating the valve gear (more specifically, a cam journal support that rotatably supports the journal of the camshaft). Each oil gallery extends in the cylinder row direction in parallel with each other. In particular, the cooling oil gallery is located at a portion of the tappet hole wall located between the intake valve and the exhaust valve at an angle between the valves (in other words, a portion of the tappet hole wall located on the center side in the cylinder head width direction). It is drilled in the cylinder row direction. On the other hand, the lubricating oil gallery is also formed in the cylinder row direction at the tappet hole wall located on the side in the cylinder head width direction.
[0005]
Patent Literature 2 discloses an engine including a tappet-driven valve train that drives an intake valve and an exhaust valve that are inclined with respect to a cylinder axis via a tappet by a camshaft above the valve. I have. The engine tappet incorporates a hydraulically operated variable valve mechanism. That is, the tappet is divided into a low-speed tappet and a high-speed tappet corresponding to a low-speed cam having a small lift amount and a high-speed cam having a large lift amount provided on the camshaft, respectively. By disengaging the valve, the valve operation characteristic is switched between a small lift characteristic at low speed and a large lift characteristic at high speed.
[0006]
Therefore, two oil galleries for supplying hydraulic oil to the variable valve mechanism (more specifically, the tappet in the tappet hole) are formed in the cylinder head on the intake side and the exhaust side. These oil galleries also extend in the cylinder row direction in parallel with each other, and all of the oil galleries are located at tappet hole wall portions (portions located on the center side in the cylinder head width direction) within a valve sandwiching angle between the intake valve and the exhaust valve. It is drilled in the cylinder row direction.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-7-139326 (FIGS. 2 and 4)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-54413 (FIGS. 2 to 5)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the tappet is pushed down by the cam rotating about the axis of the camshaft, the tappet is dragged on the top surface of the tappet in contact with the cam (particularly the lift portion thereof) in the rotation direction of the cam. The stress (sliding stress) that is going to act acts periodically. This stress becomes a vibrating force for vibrating the tappet in the cylinder head width direction. At this time, if the rigidity of the tappet hole wall accommodating the tappet (particularly, the rigidity of the portion located in the cylinder head width direction corresponding to the vibration direction) is high, the vibration of the tappet is transmitted from the tappet hole wall to the side wall of the cylinder head. The vibration is well transmitted, and the side wall of the cylinder head vibrates largely, and finally, the vibration and noise of the vehicle body are transmitted to the occupants in the passenger compartment.
[0009]
In this regard, in the cylinder head structure described in Patent Document 1, both the cooling oil gallery and the lubricating oil gallery are arranged on the center side and the side in the cylinder head width direction with the tappet hole interposed therebetween. Basically, the rigidity of the tappet hole wall in the width direction of the cylinder head tends to increase. In addition, since the lubricating oil gallery is disposed above the tappet hole wall, the rigidity of the upper portion of the tappet hole wall in the cylinder head width direction tends to increase. That is, the rigidity of the tappet hole wall is high in a portion close to the contact portion between the cam and the top surface of the tappet and close to the point of application of the vibrating force for causing the tappet to vibrate in the cylinder head width direction. As a result, it is inevitable that the tappet hole wall does not absorb and attenuate the vibration of the tappet and transmits the tappet well to the cylinder head side wall.
[0010]
Further, in the cylinder head structure described in Patent Document 2, since the oil gallery for the variable valve mechanism is arranged closer to the center in the cylinder head width direction than the tappet hole, the cylinder head is basically basically also a cylinder head. The rigidity of the tappet hole wall in the width direction tends to increase. Moreover, since the oil gallery is disposed above the tappet hole wall, the rigidity of the upper portion of the tappet hole wall in the cylinder head width direction tends to be high, similarly to the case of Patent Document 1. However, the problem that the vibration of the tappet is well transmitted to the side wall of the cylinder head without being absorbed or attenuated is unavoidable.
[0011]
In view of the above, an object of the present invention is to suppress the above-described problem of vibration caused by a cam sliding on a tappet top surface in a cylinder head structure of an engine including a tappet driven valve train. Hereinafter, the present invention will be described in detail including other problems.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.
[0013]
First, the invention described in claim 1 of the present application is a tappet that drives an intake valve and an exhaust valve that are arranged inclined with respect to the cylinder axis via a tappet by an intake camshaft and an exhaust camshaft that are arranged above the valve. A structure of a cylinder head of an engine provided with a drive type valve gear, wherein the cylinder head includes a plurality of tappet holes that slidably accommodate the tappet, and a center side of the tappet holes in a cylinder head width direction. A first oil gallery formed in the cylinder row direction, and a second oil gallery formed in the cylinder row direction on the side of the tappet hole in the cylinder head width direction. The upper portion of the tappet hole wall constituting the upper portion projects above the upper surface of the cylinder head where the cylinder head side wall stands. A gap is formed between the pet hole wall and the cylinder head side wall, and the first and second oil galleries are provided integrally with the tappet hole wall at a lower portion of the tappet hole. I do.
[0014]
According to the present invention, in the cylinder head structure of the engine provided with the tappet drive type valve train, the upper portion of the tappet hole wall protrudes above the upper surface of the cylinder head where the cylinder head side wall rises, so that the tappet hole wall and An air gap is formed between the cylinder head and the side wall. Since the first oil gallery and the second oil gallery arranged on the center side and the side in the cylinder head width direction with the tappet hole interposed therebetween are both arranged below the tappet hole wall, the first oil gallery and the second oil gallery are arranged in the cylinder head width direction. The tendency of the rigidity of the upper part of the tappet hole wall to become higher is reduced, and as a result, the disadvantage that the tappet hole wall does not absorb and attenuate the tappet vibration and is transmitted to the cylinder head side wall without change is suppressed. In addition, due to the gap between the tappet hole wall and the side wall of the cylinder head, the upper portion of the tappet hole wall receives the vibration of the tappet and bends in the rotation direction (sliding direction) of the cam. Absorbed and attenuated by the hole wall, large film vibration of the cylinder head side wall, and thus large vehicle body vibration and noise, are suppressed.
[0015]
In addition, conversely, the rigidity of the lower portion of the tappet hole wall in the width direction of the cylinder head is increased, so that the lateral swing of the tappet descending in the tappet hole is suppressed, and the lift of the intake valve and the exhaust valve is thereby reduced. Done exactly.
[0016]
Next, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first oil gallery wall constituting the first oil gallery is provided upright above the center of each cylinder in the cylinder head. A second oil gallery that extends in the cylinder row direction while connecting the spark plug hole wall or the injector hole wall to the end of the cylinder head and the camshaft support wall provided between the cylinders, and constitutes a second oil gallery. The wall extends in the cylinder row direction while connecting the cylinder head side wall and a portion of each tappet hole wall on the cylinder head side wall side, and, above the second oil gallery, the cylinder head side wall and each tappet hole wall. Characterized in that an oil reservoir is formed between them.
[0017]
According to the present invention, the rigidity of the entire cylinder head is increased. That is, a first oil gallery wall formed by a hollow column extending in the cylinder row direction, and a plurality of spark plug hole walls or injector hole walls erected in the vertical direction and arranged at the end of the cylinder head and between the cylinders. And a plurality of camshaft support walls extending in the cylinder head width direction and arranged in the cylinder row direction are connected to each other, so that independently high rigid portions are connected in a grid pattern.
[0018]
Also, a second oil gallery wall formed by a hollow column extending in the cylinder row direction, a cylinder head side wall erected in the vertical direction and extending in the cylinder row direction, and a plurality of cylinders extending in the vertical direction and arranged in the cylinder row direction. Since the tappet hole walls are connected to each other, the high rigid portions are connected to each other in a grid pattern. Therefore, a lattice structure that connects high rigidity portions is formed in the entire cylinder head in a three-dimensional manner in the vertical, horizontal, and height directions, so that the rigidity of the entire cylinder head is comprehensively increased.
[0019]
In addition, since the second oil gallery wall increases the rigidity at the lower portion of the tappet hole wall, it is possible to form a recess for storing oil between the cylinder head side wall and the tappet hole wall above the second oil gallery. it can. Moreover, due to the formation of the above-mentioned depression, a portion which protrudes upward in the upper portion of the tappet hole wall is increased, and as a result, a thin portion is increased in the upper portion of the tappet hole wall. , The rigidity of the upper portion of the tappet hole wall is reduced, and in addition to the effects of the invention described in claim 1, the problem of vibration and noise of the vehicle body is further suppressed.
[0020]
Next, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the tappet is divided into a plurality, and the tappet is engaged and disengaged with each of the divided tappets according to the operation state. The first oil gallery is a hydraulic supply path to the variable valve mechanism, and the second oil gallery is connected to a cam journal supporting portion that supports a journal portion of a camshaft. The lubricating oil passage is characterized in that:
[0021]
As described above, in the hydraulically operated variable valve mechanism, when the hydraulic pressure is supplied or discharged, for example, a lock pin built in the tappet moves forward and backward, and the divided tappets are connected (engaged) or released (engaged). Withdrawal). According to the present invention, the use of the first oil gallery and the second oil gallery is specified, and the first oil gallery is used as a supply path of hydraulic pressure (hydraulic oil) to the hydraulically actuated variable valve mechanism. The oil gallery is used as a supply path for lubricating oil for lubricating the cam journal support.
[0022]
Next, according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the divided tappet includes a low-speed tappet corresponding to a low-speed cam with a small lift provided on a camshaft and a high-speed tappet with a large lift. A high-speed tappet corresponding to the cam, wherein the variable valve mechanism is capable of switching between a low-lift characteristic at a low speed at which the low-speed tappet operates and a large-lift characteristic at a high speed at which the high-speed tappet operates. Features.
[0023]
In the hydraulically actuated variable valve mechanism as described above, if the divided tappet includes a high-speed tappet corresponding to a high-speed cam with a large lift, the top surface of the high-speed tappet is increased by the high-speed cam with a large lift. When the valve is slid, the return spring biases the valve toward the camshaft due to the larger valve lift compared to when the valve is slid with a normal lift cam or a low lift cam, for example. The force and the like increase, and the sliding stress of the cam acting on the tappet becomes larger. As a result, the problem of vibration caused by the cam sliding on the top surface of the tappet becomes more serious. Therefore, in the present invention, when the problem of the vibration caused by the cam sliding on the tappet top surface becomes more serious, the vibration of the tappet is absorbed and attenuated by the tappet hole wall, and the vibration is reduced. The basic operation and effect of the present invention, which is suppressed, works particularly effectively.
[0024]
Next, according to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, an oil jet hole for supplying lubricating oil to a contact portion between the cam and the top surface of the tappet is formed by rotating the cam. The lubricating oil is supplied from the side opposed to the moving direction of the contact point between the cam and the top surface of the tappet, which is determined depending on the direction, and is provided in communication with the first or second oil gallery. I do.
[0025]
According to this invention, since the oil jet hole for lubricating the contact portion (sliding contact portion) between the cam and the top surface of the tappet is provided using the first oil gallery or the second oil gallery, the lubrication is performed. It is not necessary to newly provide a dedicated oil gallery for the above, and the cost can be reduced.
[0026]
In addition, the sliding contact between the cam and the top surface of the tappet is well lubricated. That is, according to the experiment by the present inventors, it is found that the oil film between the lift portion of the cam and the top surface of the tappet is the thinnest between the two. Therefore, an oil jet hole for forcibly lubricating the contact portion (sliding contact portion) between the cam and the top surface of the tappet is provided by using the first or second oil gallery. Even if lubricating oil is supplied from the same direction as the direction in which the surface slides, the lubricating oil is blocked by the cam, and a sufficient oil film is not formed at the above-mentioned starting position. Therefore, by supplying lubricating oil from the side opposite to the direction in which the lift portion of the cam slides on the top surface of the tappet, the sliding contact portion between the cam and the top surface of the tappet is lubricated well.
[0027]
Next, according to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the oil jet hole is formed depending on the inclination of the tappet among the intake side and the exhaust side. Is provided only on the side moving upward from below on the top surface of the tappet.
[0028]
In the engine according to the present invention, since the intake valve and the exhaust valve are arranged obliquely with respect to the cylinder axis, if both the intake cam and the exhaust cam rotate in the same direction, one of the cams rotates in the rotational direction. The top surface of the tappet on the oil jet hole side is located at the upper side, and the other cam is located at the lower side. In the former, the contact portion (sliding contact point) between the cam and the top surface of the tappet moves upward from below on the top surface of the tappet, and in the latter case, it moves downward from above. Here, the former oil jet hole is located higher than the tappet. When the oil is jetted from the oil jet hole, the upper portion of the tappet top surface on the side where the contact point between the cam and the tappet top is about to move is lubricated. Accordingly, the oil jet hole at the high position spreads well from above to the entire sliding contact portion, and the sliding contact portion can be satisfactorily lubricated.
[0029]
In particular, in the case where the oil reservoir is provided as in the cylinder head of the engine according to any one of claims 2 to 4, the upper side of the oil jet hole side tappet top face the upper side cam with respect to the cam on the side located above. Forced lubrication from the holes is of high importance. That is, the upper portion of the tappet top surface is blocked by the cam, so that the oil stored in the oil reservoir does not reach. Therefore, forcibly lubricating the upper part of the tappet top surface from the upper oil jet hole, where lubrication by the oil stored in the oil reservoir is not so much expected, the contact point between the coming cam and the tappet top surface will be increased. In this case, an oil film is formed in advance, and the lubricating effect is increased and the degree of importance is high.
[0030]
Therefore, in the present invention, the oil jet hole is provided only in the first or second oil gallery on the side where the contact point between the cam and the tappet top surface moves upward from below on the tappet top surface, and the forcible force from above is provided. Lubrication was performed. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through embodiments.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an upper portion of a main body of an engine 1 according to the present embodiment. In the figure, “IN” indicates the intake side, and “EX” indicates the exhaust side. The main body 1a of the engine 1 has an overall shape including a cylinder block 2, a cylinder head 3, and a head cover 4. The engine 1 is a DOHC engine and includes a tappet 5. That is, the intake valve 7 and the exhaust valve 8 that are arranged obliquely with respect to the axis of the cylinder 2a are opened and closed via tappets 5, 5 by the intake camshaft 9 and the exhaust camshaft 10 that are arranged above the valves 7,8. Driven. The intake camshaft 9 and the exhaust camshaft 10 rotate in the α direction in conjunction with a crankshaft (not shown) disposed below the cylinder block 2. When the tappets 5, 5 abut against the stem ends 11, 11 of the intake valve 7 and the exhaust valve 8, and the camshafts 9, 10 rotate, the tappets 5, 5 are pushed down by the intake cam 12 and the exhaust cam 13, and The intake valve 7 and the exhaust valve 8 are lifted and opened. The tappets 5, 5 are housed in tappet holes 14, 14 formed in the cylinder head 3 so as to be slidable up and down. Here, the wall around the hole 14 constituting the tappet hole 14 is called a tappet hole wall 30 (for example, see FIG. 4).
[0032]
Next, the configuration of the tappet 5 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view along the arrow A in FIG. Here, the intake side will be described as an example, but the same applies to the exhaust side. First, the camshaft 9 is provided with three cams 20, 21, 22 in the axial direction for one valve 7 (see FIG. 2). Here, the terms "intake cam 12" and "exhaust cam 13" are generic terms for these three cams 20, 21, 22. Among these cams 20 to 22, the profiles of the cams 20 and 22 at both ends are set to be the same, and the profile of the center cam 21 is set to be different from these. Particularly, the cams 20 and 22 at both ends are set to have a small lift amount, and the center cam 21 is set to have a large lift amount. The tappet 5 has two low-speed tappets 25 and 26 having contact surfaces 23 and 24 respectively contacting the two small lift cams 20 and 22, and a contact contact with the large lift cam 21. One high-speed tappet 28 having a surface 27 is divided. Here, the term "tappet 5" is a generic term for these three tappets 25, 26, and 28.
[0033]
The outer peripheral surfaces of the low-speed tappets 25 and 26 and the outer peripheral surface of the high-speed tappet 28 are in sliding contact with the inner peripheral surface of the tappet hole wall 30, respectively, and the stem end 11 of the intake valve 7 is in contact with the lower part of the tappet 5. The stem end 11 includes a spring receiver 33 for receiving a valve spring 32 interposed between the cylinder end base 31 (see FIG. 1) and a valve cotter 34 for connecting the spring receiver 33 to the stem end 11. A member is provided. The low-speed tappets 25 and 26 are basically columnar members that are in contact with the tappet hole wall 30. However, the upper surface is cut out in the radial direction including the cylindrical central axis of the tappet 5, and has a diameter of approximately 3 mm. A groove 35 having a width of one-half is formed. As a result, the upper surfaces of the low-speed tappets 25 and 26 are divided into two substantially semicircular regions with the groove 35 interposed therebetween, and are respectively located at both ends of the tappet 5 and correspond to the small lift amount cams 20 and 22. The contact surfaces 23 and 24 that contact each other are provided (the connection body between the two low-speed tappets 25 and 26 is referred to as a tappet body 36 for convenience).
[0034]
The high-speed tappet 28 is provided movably relative to the low-speed tappets 25 and 26 in the reciprocating direction of the tappet 5. That is, the high-speed tappet 28 has an elongated shape extending in the radial direction of the tappet 5 and is fitted in the groove 35 of the tappet body 36 slidably and vertically slidably. The high-speed tappet 28 is constantly urged upward by a spring 37 interposed between the high-speed tappet 28 and the tappet body 36. The upper surface of the high-speed tappet 28 extends in the radial direction of the tappet 5 sandwiched between the two contact surfaces 23 and 24 of the low-speed tappets 25 and 26, and is located at the center of the tappet 5 and contacts the large lift cam 21. An abutment surface 27 is provided. The high-speed tappet 28 is positioned above the height of the contact surfaces 27 of the low-speed tappets 25 and 26 by a regulating portion (for example, a step portion) (not shown). Is regulated.
[0035]
Next, a description will be given of a hydraulically operated variable valve mechanism 40 that changes the valve operating characteristics by engaging and disengaging the split tappets 25, 26, and 28 according to the operating state. The variable valve mechanism 40 has lock pins 41, 42 built in the tappet 5, and when the hydraulic pressure is supplied or discharged, the lock pins 41, 42 move forward and backward, and the low-speed tappets 25, 26. And a mechanism for connecting (engaging) or releasing (disengaging) the high-speed tappets 28 from each other.
[0036]
That is, the low-speed tappets 25, 26 and the high-speed tappet 28 are provided with horizontal holes 43, 44, 45 so that their axes coincide with each other, and the lock pins 41, 42 are slidable in the horizontal holes 44, 45, respectively. Is contained. An oil port 46 and an oil chamber 47 are formed in the side hole 45 of the low-speed tappet 26. When oil pressure is supplied to the oil chamber 47 through the oil port 46, the lock pin 42 of the low-speed tappet 26 is actuated by the oil pressure. The low-speed tappet 26 and the high-speed tappet 28 engage with the lateral hole 44 of the high-speed tappet 28 and engage. At the same time, the lock pin 41 of the high-speed tappet 28 is pushed by the lock pin 42 of the low-speed tappet 26 and enters the side hole 43 of the other low-speed tappet 25, where the low-speed tappet 25 and the high-speed tappet 28 are engaged again. In this manner, the engagement portions between the low-speed tappets 25 and 26 and the high-speed tappet 28 are formed on both sides of the axis of the tappet 5 so that the two low-speed tappets 25 and 26 and one high-speed tappet 28 are formed. And well integrated.
[0037]
On the other hand, when the oil pressure is discharged from the oil chamber 47 through the oil port 46, the lock pins 41 and 42 are moved by the urging force of the return spring 48 so that the side holes 44 of the high-speed tappet 28 and the side holes 45 of the low-speed tappet 26 respectively. As a result, the low-speed tappets 25 and 26 and the high-speed tappet 28 are separated and separated. In this state, even if the high-speed tappet 28 is pressed by the large lift cam 21, the pressing force is only absorbed by the spring 37 and is not transmitted to the low-speed tappets 25 and 26, that is, the tappet body 36. Therefore, the movements of the tappet 5 and the valve 7 are always controlled by the small lift cams 20 and 22 which press the low speed tappets 25 and 26.
[0038]
On the other hand, when the lock pins 41 and 42 are located across the low-speed tappets 25 and 26 and the high-speed tappet 28 and the two 25, 26 and 28 are integrally connected, the high-speed tappet 28 When pressed, the pressing force is transmitted to the low-speed tappets 25 and 26, that is, the tappet body 36 via the lock pins 41 and 42. At this time, the small lift cams 20 and 22 that press the low-speed tappets 25 and 26 rise from the contact surfaces 23 and 24 of the low-speed tappets 25 and 26. Therefore, the movement of the tappet 5 and the valve 7 is governed by the large lift cam 21 pressing the high-speed tappet 28. In this manner, the variable valve mechanism 40 switches between a small lift characteristic at low speed when the low-speed tappets 25 and 26 operate and a large lift characteristic at high speed when the high-speed tappet 28 operates by supply and discharge of hydraulic pressure. It is configured to be possible.
[0039]
As described later, the oil port 46 communicates with the first oil gallery 70 via a branch oil passage 76 (see FIG. 1) provided in the tappet hole wall 30. In this case, as shown in FIG. 4, a long groove 46a that is always connected to the oil port 46 and that opens the branch oil path 76 is provided so that hydraulic pressure can be supplied to the oil port 46 of the tappet 5 that moves up and down at any time. , Formed on the inner peripheral surface of the tappet hole wall 30 so as to extend vertically. As shown in FIG. 2, for the purpose of restricting the rotation of the tappet 5 around the axis, a ball member 49 protrudes from the outer peripheral surface of the tappet 5, and the ball member 49 protrudes from the inner peripheral surface of the tappet hole wall 30. The vertical concave groove 50 into which is fitted is formed.
[0040]
Next, the configuration of the cylinder head 3 will be described with reference to FIGS. The engine 1 of the present embodiment is a four-valve type provided with two intake ports Pin, Pin and intake valves 7, 7 and two exhaust ports Pex, Pex, and exhaust valves 8, 8 per cylinder. This is a 4-cylinder 16-valve engine. The cylinder head 3 includes a base 31 and side walls 60 (exhaust-side wall), 61 (intake-side wall), and 62 (back-side) standing upright from substantially the entire periphery of the base 31 and continuing to each other. Side wall).
[0041]
At the center in the width direction of the cylinder head 3, a plurality (four in the illustrated example) of spark plug hole walls 63... 63 are erected and arranged in the cylinder row direction corresponding to each cylinder. A plurality of camshaft support walls 64 (in the illustrated example, four on the intake side and the exhaust side, respectively) extend in the width direction of the cylinder head 3 at the end of the cylinder head 3 and between the cylinders. It is formed side by side in the direction. However, since the cylinder head 3 has a separate cam journal support member 66... 66 for rotatably supporting the lower half of the journal portion 65 (see FIG. 5) of the camshafts 9 and 10, The support wall 64 is formed with only bolt holes 67 used for assembling the cam journal support member 66. Therefore, the height of the camshaft support walls 64... 64 is relatively low at the stage of the cylinder head 3 alone, in accordance with the upper end surfaces of the cylinder head side walls 60, 61, 62.
[0042]
The cylinder head 3 is located between the spark plug hole walls 63... 63 and the side wall portions 60 and 61 in the width direction of the cylinder head 3 and the camshaft support wall 64 in the cylinder row direction. .. 64 (eight on each of the intake side and the exhaust side in the illustrated example) are formed between the tappet holes 14... In the cylinder row direction. The tappet holes 14... Slidably receive and guide the tappets 5. Further, the cylinder head 3 has oil sumps 68 ... 68 formed in the gaps formed between the tappet hole walls 30 ... 30 and the side walls 60, 61, and extends in the cylinder row direction. A plurality of perforated oil galleries 70, 70, 71, 71 are provided.
[0043]
The cylinder head 3 is assembled to the cylinder block 2 by head bolts 72... 72 penetrating through the base 31 and entering the cylinder block 2 (see FIG. 5). In this case, the head bolts 72... 72 are provided on the left or right side of each cylinder and adjacent cylinders in order to stably fix the cylinder head 3 to the cylinder block 2 by uniformly receiving the explosive stress of the cylinder. Is arranged at a substantially intermediate position. In this cylinder head 3, since the positions of the head bolts 72... 72 and the positions of the cam journal support members 66. For this purpose, the camshaft supporting walls 64... 64 are provided with cavities 73. Therefore, the cam journal support members 66 ... 66 are assembled to the cylinder head 3 (the camshaft support walls 64 ... 64) so as to straddle the voids 73 ... 73 (see FIG. 5).
[0044]
The head cover 4 is in contact with the cylinder head 3 at the upper end surfaces of the side wall portions 60, 61, 62 of the cylinder head 3 and the upper end surfaces of the ignition plug hole walls 63... 63 (see FIG. 1).
[0045]
Next, the oil galleries 70, 70, 71, 71 will be described in detail. The cylinder head 3 includes first oil galleries 70, 70 (two in the illustrated example, one each on the intake side and the exhaust side) for supplying hydraulic pressure to the hydraulically operated variable valve mechanism 40, and a camshaft 9 , 10 that supply lubricating oil to the cam journal support portions 74, 74 (see FIG. 5) that support the journal portions 65, 65 (similarly, one for each of the intake side and the exhaust side. Book). In FIG. 3, a supply oil passage 75 connected to a hydraulic pressure source (not shown) outside the cylinder head 3 is formed in the left end wall of the cylinder head 3 so as to extend in the width direction of the cylinder head 3 (see FIG. 3). (See FIG. 4). The supply oil passage 75 communicates with the second oil galleries 71, 71. The right ends of the second oil galleries 71, 71 in FIG. 3 are closed. On the other hand, the first oil gallery 70, 70 is opened as it is on the left end wall of the cylinder head 3 in FIG. 3 and is connected to a hydraulic source (not shown) outside the cylinder head 3. The right end of the first oil gallery 70, 70 in FIG. 3 is also closed.
[0046]
As is clearly shown in FIG. 4, the first oil gallery 70 is located below the tappet holes 14... At the center of the tappet holes 14. .. 30 are formed integrally with the cylinder row direction. The first oil gallery 70 includes ignition plug hole walls 63... 63 erected above the center of each cylinder, and camshaft support walls 64 provided at the end of the cylinder head 3 and between the cylinders. .. 64 are extended in the cylinder row direction. The first oil gallery 70 is provided with branch oil passages 76 to the hydraulically operated variable valve mechanism 40 described above. Further, as shown in FIGS. 1, 3, 4, and 6, above the first oil gallery 70 on the intake side, a contact portion (sliding portion) between the intake cam 9 and the top surface of the tappet 5 is provided. A nozzle 77 for lubricating the dynamic contact portion) is provided upright, and a branch oil passage 79 for an oil jet that connects an oil jet hole 78 of the nozzle 77 and the first oil gallery 70, 70 is formed. ing.
[0047]
On the other hand, the second oil galleries 71, 71 are also formed in the cylinder row direction integrally with the tappet hole walls 30, at the lower side of the tappet holes 14,. I have. The second oil galleries 71, 71 extend in the cylinder row direction while connecting the cylinder head side walls 60, 61 and the portions of the tappet hole walls 30,... 30 on the cylinder head side wall side. As shown in FIG. 5, the second oil galleries 71, 71 branch upward and open at the positions of the camshaft support walls 64,. Is formed. The branch oil passages 80, 80 are connected to internal oil passages 81, 81 formed in cam journal support members 66, 66 assembled to the cam shaft support walls 64, 64, and are connected through the internal oil passages 81, 81. Thus, lubricating oil is supplied from the second oil gallery 71, 71 to the cam journal support portions 74, 74. The oil sumps 68, 68 are formed above the second oil gallery 71, 71 (see FIG. 4).
[0048]
As shown by the chain line in FIG. 5, the cam journal support members 66, 66 are fastened to the camshaft support walls 64, 64, respectively, as described above. A cam cap 82 is attached to each of the cam journal supporting members 66, so that the cam journals 9 and 10 rotatably support the cam shafts 9 and 10 at the journal portions 65 thereof. , 74 are configured.
[0049]
Next, the operation of the present embodiment will be described. First, in the cylinder head 3 of the engine 1 provided with the tappet drive type valve operating device 6, the upper portion of the tappet hole walls 30... 30 projects upward from the upper surface of the cylinder head 3 where the side wall of the cylinder head 3 stands. A gap is formed between the tappet hole walls 30... 30 and the side wall of the cylinder head 3. The first oil galleries 70, 70 and the second oil galleries 71, 71 arranged on the center side and the side in the width direction of the cylinder head 3 across the tappet holes 14. Since it is located at the lower part, the tendency of the rigidity of the upper part of the tappet hole walls 30... 30 in the width direction of the cylinder head 3 to be high is reduced, and as a result, the tappet hole walls 30. Instead, the problem that the light is transmitted to the side wall of the cylinder head 3 as it is is suppressed. Moreover, due to the gap between the tappet hole walls 30... 30 and the side walls of the cylinder head 3, the upper portions of the tappet hole walls 30. 5), whereby the vibration of the tappets 5... 5 is absorbed and attenuated by the tappet hole walls 30... 30, and the large film vibrations of the cylinder head side walls 60, 61, 62, and the large vibrations and noises of the vehicle body Problems are suppressed.
[0050]
In addition, conversely, the rigidity of the lower portion of the tappet hole wall 30 in the width direction of the cylinder head 3 is increased, so that the lateral run-out of the tappet 5 descending in the tappet hole 14 is suppressed, whereby the intake valves 7 and The lift of the exhaust valve 8 is performed accurately.
[0051]
Next, a first oil gallery 70, 70 formed of a hollow upper column extending in the cylinder row direction, a plurality of spark plug hole walls 63 ... 63 standing up and down and arranged in the cylinder row direction, and the cylinder head 3 Since the camshaft supporting walls 64... 64 provided in the end portion of the cylinder head 3 and between the cylinders extend in the width direction and are connected to each other, the portions having high rigidity by themselves are connected in a grid pattern. become. A second oil gallery 71, 71 formed of a hollow column extending in the cylinder row direction; cylinder head side walls 60, 61 erected in the vertical direction and extending in the cylinder row direction; Since the plurality of tappet hole walls 30... 30 arranged in the direction are connected to each other, the portions having high rigidity alone are connected to each other in a lattice shape. Therefore, a lattice structure is formed in the entire cylinder head 3 that connects parts having high rigidity, and the rigidity of the entire cylinder head 3 is increased.
[0052]
In addition, recesses 68... 68 for storing oil are formed between the cylinder head side walls 60 and 61 and the tappet hole wall 30 above the second oil gallery 71, 71, so that the tappet hole walls 30. In the upper part of the tappet hole walls 30... 30, as a result, the thinner parts increase in the upper part of the tappet hole walls 30. Stiffness is reduced, and the problem of vibration and noise of the vehicle body is further suppressed.
[0053]
Further, in the hydraulically actuated variable valve mechanism 40, the divided tappet 5 includes the high-speed tappet 28 corresponding to the high-lift cam 21 having a large lift. When the top surface of the valve 28 is slid, the lift amount of the valves 7 and 8 is larger than when the top surface of the low-speed tappets 25 and 26 is slid with the low-speed cams 20 and 22 having a small lift amount. The reaction force of the return spring 32 that urges the valves 7 and 8 toward the camshafts 9 and 10 increases, and the sliding stress of the cam 12 acting on the tappet 5 increases. The problem of vibration caused by sliding on the top surface becomes more serious. Therefore, when the problem of the vibration caused by the cam 12 sliding on the top surface of the tappet 5 becomes more serious, the vibration of the tappet 5 is absorbed and attenuated by the tappet hole wall 30 and the vibration is reduced. The effect of being suppressed works particularly effectively.
[0054]
Furthermore, since the first oil gallery 70 is used to provide the oil jet holes 78 for lubricating the contact portions 23, 24, 27 (sliding contact portions) between the cam 12 and the top surface of the tappet 5, the lubrication is performed. It is not necessary to newly provide a dedicated oil gallery for the above, and the cost can be reduced.
[0055]
In addition, the sliding contact portions 23, 24, 27 between the cams 12, 13 and the top surface of the tappet 5 are well lubricated. That is, according to the experiment by the present inventors, it is found that the oil film between the lift portions of the cams 12 and 13 and the top surface of the tappet 5 is the thinnest between the two. Therefore, an oil jet forcibly lubricating the contact portions (sliding contact portions) 23, 24, 27 between the cams 12, 13 and the top surface of the tappet using the first or second oil gallery 70, 70, 71, 71. At this time, even when lubricating oil is supplied from the same direction as the direction in which the lift portions of the cams 12 and 13 slide on the top surface of the tappet 5, the holes 78 are blocked by the cams 12 and 13. No sufficient oil film is formed at the position. Therefore, the lubricating oil is supplied from the side opposite to the direction in which the lift portions of the cams 12, 13 slide on the top surface of the tappet 5, so that the sliding contact portions 23, 24, 27 between the cams 12, 13 and the top surface of the tappet 5 are supplied. Is well lubricated.
[0056]
Further, in the engine 1 according to the present invention, since the intake valve 7 and the exhaust valve 8 are inclined with respect to the cylinder axis, if the intake cam 12 and the exhaust cam 13 are also rotating in the same direction, one of the In FIG. 12, the top surface of the tappet on the oil jet hole 78 side is located at the upper side in the rotation direction, and the other cam 13 is located at the lower side. In the former case, the contact portions (sliding contact points) 23, 24, 27 between the cam 12 and the top surface of the tappet 5 move upward from below on the top surface of the tappet 5, and in the latter case, on the contrary, upward. Move down from. Here, the former oil jet hole 78 is located at a position higher than the tappet 5. When the oil is jetted from the oil jet hole 78, the upper portion of the top surface of the tappet 5 on the side where the contact points 23, 24 and 27 between the cam 12 and the top surface of the tappet 5 are about to move is lubricated. Therefore, the entirety of the sliding contact portions 23, 24, and 27 spreads well from above from the oil jet hole 78 at the high position, and the sliding contact portions 23, 24, and 27 can be satisfactorily lubricated.
[0057]
In particular, when the oil reservoirs 68 are provided like the cylinder head 3 of the engine 1 according to the second to fourth aspects, the cam 12 on the side where the top surface of the tappet 5 on the oil jet hole 78 side is located above. On the other hand, the forced lubrication from the upper oil jet hole 78 is of high importance. That is, the upper portion of the top surface of the tappet 5 is blocked by the cam 12, and the oil stored in the oil sumps 68 does not reach. Therefore, forcibly lubricating the upper part of the top surface of the tappet 5 from the upper oil jet hole 78 where lubrication by the oil accumulated in the oil sumps 68... An oil film is formed in advance at the contact points 23, 24, and 27 with the top surface, so that the lubricating effect is large and the importance is high.
[0058]
Therefore, in the engine 1, the contact points 23, 24, and 27 between the cam 12 and the top surface of the tappet 5 are provided with the oil jet holes only in the first oil gallery 70 on the side moving upward from below on the top surface of the tappet 5. 78 (nozzle 77) is provided to perform forced lubrication from above.
[0059]
Note that, instead of the spark plug hole and the hole walls 63... 63 in the above embodiment, an injector hole and a hole wall for assembling an injector (fuel injection valve) for directly injecting fuel into the combustion chamber may be used ( For example, in the case of a self-ignition type diesel engine).
[0060]
【The invention's effect】
As described above in detail with reference to the best embodiment, according to the present invention, in the cylinder head structure of the engine provided with the tappet drive type valve train, the cam slides on the tappet top surface. The problem of vibration that occurs can be suppressed. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for general use in engines mounted on vehicles such as automobiles, and has wide industrial applicability in the technical field related to engines.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a cylinder head of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged vertical cross-sectional view of a tappet incorporating a hydraulically operated variable valve mechanism in a cylinder row direction, taken along arrow A in FIG.
FIG. 3 is a plan view of a cylinder head.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along line AA of FIG. 3;
FIG. 5 is a vertical sectional view taken along line BB of FIG.
FIG. 6 is a partially enlarged view showing a state of forced lubrication of a contact point between a cam and a tappet top surface by an oil jet hole.
[Explanation of symbols]
1 engine
3 Cylinder head
5 Tappet
7 Intake valve
8 Exhaust valve
9 Intake camshaft
10 Exhaust camshaft
12 intake cam
13 Exhaust cam
20,22 Low speed cam
21 High-speed cam
14 Tappet Hall
23, 24, 27 Contact part (contact point)
30 Tappet Hall Wall
40 Hydraulically operated variable valve mechanism
60,61,62 Cylinder head side wall
70 1st Oil Gallery
71 2nd oil gallery
76 Journal Support
78 Oil jet hole

Claims

A cylinder head of an engine equipped with a tappet-driven valve train that drives an intake valve and an exhaust valve inclined with respect to the cylinder axis via a tappet by an intake camshaft and an exhaust camshaft disposed above the valve, respectively. A plurality of tappet holes for slidably accommodating the tappet, and a first oil gallery formed in a cylinder row direction at a center side of the tappet holes in a cylinder head width direction. And a second oil gallery similarly drilled in the cylinder row direction on the side of the tappet hole in the cylinder head width direction, and the tappet hole wall forming the tappet hole has an upper portion formed by a cylinder head. The side wall protrudes upward from the upper surface of the cylinder head where the tappet hole wall and the cylinder head side wall protrude. And the gap is formed, between the said first, second oil gallery, in the lower portion of the tappet hole, a cylinder head structure for an engine, characterized by being formed integrally with the tappet hole walls.

The first oil gallery wall constituting the first oil gallery is provided at a spark plug hole wall or an injector hole wall erected above a central portion of each cylinder in the cylinder head, and at an end portion of the cylinder head and between the cylinders. The second oil gallery wall, which extends in the cylinder row direction while connecting to the camshaft support wall provided, connects the cylinder head side wall and a portion of each tappet hole wall on the cylinder head side wall side. The engine according to claim 1, wherein an oil reservoir is formed between the cylinder head side wall and each tappet hole wall above the second oil gallery while extending in the cylinder row direction. Cylinder head structure.

The tappet is divided into a plurality of parts, and the tappet incorporates a hydraulically operated variable valve mechanism for engaging and disengaging each divided tappet in accordance with an operation state, and the first oil gallery is connected to the variable valve mechanism. The cylinder head according to claim 1 or 2, wherein the second oil gallery is a lubricating oil passage to a cam journal supporting portion that supports a journal portion of the camshaft. Construction.

The split tappet includes a low-speed tappet corresponding to a low-lift cam with a small lift provided on the camshaft, and a high-speed tappet corresponding to a high-speed cam with a large lift. The variable valve mechanism operates the low-speed tappet. 4. The engine cylinder head structure according to claim 3, wherein the small lift characteristic at a low speed and the large lift characteristic at a high speed at which the high-speed tappet operates can be switched.

An oil jet hole for supplying lubricating oil to a contact portion between the cam and the top surface of the tappet is provided depending on a rotation direction of the cam. The cylinder head structure for an engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the cylinder head structure is provided so as to communicate with the first or second oil gallery.

The oil jet hole is provided only on the side where the contact point between the cam and the top surface of the tappet moves from above to below on the top surface of the tappet, which is determined depending on the inclination of the tappet, out of the intake side and the exhaust side. The engine cylinder head structure according to claim 5, characterized in that: