JP2009127587A - カムキャリアおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受けの加工時における高い加工精度とオイル通路の形成スペースとを共に容易に確保することのできるカムキャリアおよび同カムキャリアの製造方法を提供する。
【解決手段】カムキャリア２３は、一対の縦フレーム４０とそれら縦フレーム４０に互いに間隔をおいて掛け渡された複数の横フレーム４１とにより構成された梯子形状に形成される。複数の横フレーム４１の一つ（横フレーム４１Ａ）に軸受け４２と同軸受け４２にオイルを供給するベース通路とが形成される。軸受け４２は、同軸受け４２以外の部分にオイルを供給するためのオイル通路６８の一部を構成する。横フレーム４１Ａとこれに隣接する横フレーム４１（横フレーム４１Ｂ）とを一体に繋ぐ補強フレーム６７が形成される。上記オイル通路６８は、横フレーム４１Ａに形成された軸受けを始点に補強フレーム６７の内部を経て横フレーム４１Ｂまで延びる形状に形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関のシリンダヘッドの一部を構成するカムキャリアおよびその製造方法に関するものである。

内燃機関の一部を構成するものとしてカムキャリアが知られている。このカムキャリアはカムシャフトを支持するものであり、内燃機関のシリンダヘッドの上部を構成する。
通常、カムキャリアは、カムシャフトに沿う方向に延びる一対の縦フレームとそれら縦フレーム間に互いに間隔をおいて掛け渡される複数の横フレームとにより構成される形状、いわゆる梯子形状に形成される（例えば、特許文献１参照）。そして、幾つかの横フレームに形成された軸受けによってカムシャフトが支持される。また、横フレームに形成された軸受けには潤滑用のオイルが供給される。

また通常、内燃機関では、シリンダヘッドの内部におけるカムキャリアの軸受け以外の部分にもオイルが供給されている。そして、そうした軸受け以外の部分へのオイルの供給に用いるためのオイル通路の一部として同軸受け（詳しくは、軸受けの内面とカムシャフトとの間隙）を利用するものがある。

なお、本発明にかかる先行技術文献としては、上記特許文献１の他にも以下の特許文献２が挙げられる。
特開平６−２９９８０７号公報 特開２００３−１９３８１０号公報

ところで、軸受けがオイル通路の一部として利用される内燃機関では、同軸受けの真円度が低いと、軸受けの内面とカムシャフトとの間隙を確保するために同間隙を大きくせざるを得ない。そして、これによりオイル消費量が増加して、機関運転効率の低下を招いてしまう。そのため上記軸受けの形成に際してはその仕上げ加工として切削加工や研磨加工などの後加工が施される。そして、この仕上げ加工には高い加工精度が要求される。

また、近年における内燃機関の吸気系機構の複雑化に伴って同吸気系機構において消費されるオイルの量が増加しており、十分な量のオイルをシリンダヘッドの内部に送るためのオイル通路を形成するためのスペースの確保が困難になってきている。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受けの加工時における高い加工精度とオイル通路の形成スペースとを共に容易に確保することのできるカムキャリアおよび同カムキャリアの製造方法を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、一対の縦フレームとそれら縦フレームに互いに間隔をおいて掛け渡された複数の横フレームとにより構成された梯子形状に形成されて、前記複数の横フレームの一つに軸受けと同軸受けにオイルを供給するベース通路とが形成され、前記軸受けが同軸受け以外の部分にオイルを供給するためのオイル通路の一部をなすカムキャリアにおいて、前記軸受けが形成された横フレームとこれに隣接する横フレームとを一体に繋ぐ補強フレームを有し、前記オイル通路は、前記軸受けを始点に前記補強フレームの内部を経て前記隣接する横フレームまで延びる形状に形成されてなることをその要旨とする。

上記構成によれば、補強フレームを設けることによって、軸受けが形成された横フレームの剛性を高くすることができる。そのため、横フレームに形成された軸受けの仕上げ加工に際して同横フレームが撓むことを抑制することができ、加工用工具と横フレームとの相対位置の不要なずれを小さく抑えることができる。これにより、仕上げ加工に際して軸受けを高い精度で加工することができるようになる。

しかも、軸受けが形成された横フレーム以外の横フレームにおいて、軸受け以外の部分にオイルを供給するためのオイル通路を開口させることが可能になる。そのため、オイル通路の設定についての自由度を高めることができ、同オイル通路の形成スペースを容易に確保することができる。

なお、前記軸受けが形成される横フレームとしては、請求項２によるように、前記複数の横フレームの中で最も外方に位置するものを採用することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のカムキャリアにおいて、機関バルブのバルブ特性を変更するオイル圧作動式の変更機構が搭載された内燃機関に適用されるものであり、前記軸受けが形成された横フレームに、前記変更機構にオイルを供給するための通路であって前記軸受けを始点に延びて該横フレームの壁面において開口する形状の連通路が形成されてなることをその要旨とする。

上記構成では、軸受けが形成された横フレームの内部に上記変更機構にオイルを供給するための連通路が形成されており、また同横フレームの壁面において連通路が開口されている。そのため、軸受けが形成された横フレームの内部や壁面において、さらにオイル通路全体を形成するためのスペースや同オイル通路を開口させるためのスペースを確保することは困難である。この点、上記構成によれば、そうしたカムキャリアにおいてオイル通路やその開口を形成するためのスペースを容易に確保することができる。

しかも、軸受けの仕上げ加工に際して高い加工精度が確保されるために、連通路を通じてオイル圧作動式の変更機構に供給されるオイルの圧力の不要な低下を抑制することができる。

なお、前記変更機構としては、請求項４によるように、タイミングチェーンとカムシャフトとの間に設けられて、それらタイミングチェーンおよびカムシャフトの相対位置の変更を通じて前記機関バルブの開弁時期を変更するものを採用することができる。

また、前記オイル通路の一端を、請求項５によるように、前記隣接する横フレームの壁面において開口させる、といった構成を採用することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカムキャリアの製造に用いる製造方法であり、前記横フレームの前記軸受けにあたる位置に下穴が形成されたカムキャリアを形成する形成工程と、前記下穴が形成されたカムキャリアを支持台に固定する固定工程と、該固定した状態で前記下穴にその一方端から工具を挿入して加工することによって前記軸受けを仕上げる仕上げ工程とを備えることをその要旨とする。

上記製造方法では、仕上げ工程に際して工具に押圧されることによって横フレームが撓むおそれがあり、これが軸受けの加工精度の低下を招く一因となる。この点、前記カムキャリアには前記軸受けが形成される横フレームとそれに隣接する横フレームとを一体に繋ぐ補強フレームが設けられおり、同軸受けが形成される横フレームの剛性が高い。そのため上記製造方法によれば、補強フレームが設けられないカムキャリアを製造する場合と比較して、軸受けが形成される横フレームが仕上げ工程に際して撓むことを抑えることができ、同軸受けを高い精度で加工することができる。

なお、請求項７によるように、前記横フレームがフレーム本体と同フレーム本体に取り付けられるカムキャップとにより構成され、且つフレーム本体およびカムキャップにそれぞれ形成された断面半円形状で延びる溝によって軸受けが構成されるカムキャリアを製造する際には、前記仕上げ工程に先立って、フレーム本体にカムキャップを取り付ける、といった製造方法を採用することができる。

以下、本発明にかかるカムキャリアおよびその製造方法を具体化した一実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態にかかるカムキャリアが適用される内燃機関の概略構成を示しており、図２は図１に示す内燃機関を矢印Ａ方向から見た構造を示している。

図１および図２に示すように、内燃機関１０のシリンダブロック１１にはクランクシャフト１２が回転可能に支持されている。シリンダブロック１１の下部には内部にオイルが貯留されるオイルパン１３が取り付けられており、同オイルパン１３の内部には内燃機関１０の各部にオイルを圧送するためのオイルポンプ１３ａが設けられている。また内燃機関１０のシリンダヘッド１４には吸気カムシャフト１５および排気カムシャフト１６が回転可能に支持されている。シリンダヘッド１４には、その上部を覆う形状のシリンダヘッドカバー１７が取り付けられている。

上記内燃機関１０にあっては、シリンダブロック１１の外部に突出したクランクシャフト１２の一端（図１の左側の端部）とシリンダヘッド１４の外部に突出した各カムシャフト１５，１６の一端（同じく図１の左側の端部）とにタイミングチェーン１８が巻き掛けられている。このタイミングチェーン１８によりクランクシャフト１２の回転が吸気カムシャフト１５および排気カムシャフト１６に伝達される。内燃機関１０にはタイミングチェーン１８を覆う形状のチェーンカバー１９が取り付けられている。

吸気カムシャフト１５とタイミングチェーン１８との間には吸気側変更機構２０が設けられており、排気カムシャフト１６とタイミングチェーン１８との間には排気側変更機構２１が設けられている。これら吸気側変更機構２０および排気側変更機構２１は共に機関バルブの開弁時期を変更するために設けられるオイル圧作動式のものである。詳しくは、吸気側変更機構２０は吸気バルブ（図示略）の開弁時期を変更するために設けられ、排気側変更機構２１は排気バルブ（図示略）の開弁時期を変更するために設けられる。

図３に、吸気側変更機構２０の概略構成を示す。
同図３に示すように、タイミングチェーン１８が巻き掛けられるカムスプロケット３１にはハウジング３２が一体に形成されている。このハウジング３２は円柱形状に形成されており、その中心軸とカムスプロケット３１の回転軸とが一致するように同吸気カムシャフト１５に設けられている。またハウジング３２の内部にはその周方向において円弧形状で延びる凹部３３が形成されている。一方、吸気カムシャフト１５にはその外周面から突出する形状の弁体３４が一体形成されている。この弁体３４は上記ハウジング３２の凹部３３を同ハウジング３２の周方向において二つの部屋（進角室３５および遅角室３６）に仕切るように、同ハウジング３２の内部に配設されている。

そして、それら進角室３５および遅角室３６の一方にオイルを供給するとともに他方からオイルを排出することにより、図３中に白抜きの矢印で示すように、ハウジング３２の周方向において弁体３４が凹部３３の内部を移動するようになる。これによりカムスプロケット３１に対する吸気カムシャフト１５の位置が変化し、ひいては吸気バルブの開弁時期が変化するようになる。

内燃機関１０にはオイルコントロールバルブ３７が設けられている。このオイルコントロールバルブ３７は進角室３５および遅角室３６についてそれぞれオイル供給状態とオイル排出状態との何れかに切り替えるためのものであり、同オイルコントロールバルブ３７の作動制御を通じて吸気バルブの開弁時期が制御される。

なお、排気側変更機構２１の構造は吸気側変更機構２０と同様であるため、同排気側変更機構２１の構造についての説明は割愛する。
図１に示すように、シリンダヘッド１４は詳しくは、ヘッド本体２２とカムキャリア２３とにより構成されている。そして、ヘッド本体２２には前記吸気バルブや排気バルブが取り付けられており、カムキャリア２３には吸気カムシャフト１５や排気カムシャフト１６が支持されている。

以下、上記カムキャリア２３の具体構造について説明する。
図４はカムキャリア２３の平面構造を示している。
同図４に示すように、カムキャリア２３は、吸気カムシャフト１５（図１および図２参照）や排気カムシャフト１６に沿う方向（図４中の左右方向）に延びる一対の縦フレーム４０とそれら縦フレーム４０に互いに間隔をおいて掛け渡されたＮ本（本実施の形態では、６本）の横フレーム４１とにより構成された梯子形状に形成されている。

Ｎ本の横フレーム４１のうちのタイミングチェーン１８（図１および図２参照）から最も遠い側（図４における右側）のものを除く（Ｎ−１）本の横フレーム４１はそれぞれ、フレーム本体４４と同フレーム本体４４に取り付けられるカムキャップ５０とにより構成されている。そして、それら横フレーム４１には、そのフレーム本体４４とカムキャップ５０との間に、吸気カムシャフト１５用の軸受け４２と排気カムシャフト１６用の軸受け４３とが形成されている。なお図４では、複数形成される軸受け４２，４３のうち、最もタイミングチェーン１８側（図４における左側）の横フレーム４１に形成されるものについてのみ符号を付している。

図５に、Ｎ本の横フレーム４１のうちの最もタイミングチェーン１８側に配設される横フレーム４１（以下、横フレーム４１Ａ）をシリンダヘッドカバー１７側から見た構造を拡大して示す。また図６に、カムキャリア２３を図４の矢印Ｂ方向から見た構造を示す。

図５および図６に示すように、横フレーム４１Ａにあって、そのフレーム本体４４の吸気カムシャフト１５に対応する位置には断面半円形状で延びる溝４５（図６）が形成されており、排気カムシャフト１６に対応する位置には同形状で延びる溝４６が形成されている。

横フレーム４１Ａに取り付けられるカムキャップ５０（以下、横フレームカムキャップ５０Ａ）は、吸気カムシャフト１５用のカムキャップ部５２と排気カムシャフト１６用のカムキャップ部５３（図１右側部分）とが一体形成されたものである。カムキャップ部５２には断面半円形状で延びる溝５５が形成されており、上記カムキャップ部５３にも同形状の溝５６が形成されている。

そして、フレーム本体４４にカムキャップ５０Ａが固定されることにより、フレーム本体４４の溝４５とカムキャップ５０Ａの溝５５とによって軸受け４２が形成される。同軸受け４２には吸気カムシャフト１５が回転可能に支持される。また、フレーム本体４４にカムキャップ５０Ａが固定されることによってフレーム本体４４の溝４６とカムキャップ５０Ａの溝５６とによって軸受け４３が形成される。同軸受け４３には排気カムシャフト１６が回転可能に支持される。

なお、フレーム本体４４へのカムキャップ５０の固定は、カムキャップ５０の複数（本実施の形態では三つ）の挿通孔５７に各別に挿通した三本のボルトをそれぞれカムキャリア２３の螺入孔（図示略）に螺合することにより行われる。また、カムキャップ５０を取り付ける際には、吸気カムシャフト１５と軸受け４２との間に金属製の滑り軸受４７が配置され、また排気カムシャフト１６と軸受け４３との間に同様の滑り軸受４８が配置される。

上記カムキャップ５０Ａの内部には、吸気側変更機構２０や排気側変更機構２１にオイルを供給するための通路が形成されている。以下に、この通路の具体形状について説明する。

先ず、カムキャップ５０Ａにはシリンダヘッドカバー１７（図６参照）側に突出する形状の壁部６０が一体形成されている。この壁部６０はフレーム本体４４に沿って延びる形状に形成されており、同壁部６０の内部にはフレーム本体４４に沿って延びる形状のオイル分配通路６１が形成されている。また、カムキャップ５０Ａにはそのフレーム本体４４側の面において開口されて上記オイル分配通路６１まで延びる形状のオイル導入通路６２（図６）が形成されている。このオイル導入通路６２にはフレーム本体４４にカムキャップ５０Ａが取り付けられることによって同フレーム本体４４側のオイル供給通路４９が連通されており、同オイル供給通路４９を介して上記オイル分配通路６１にオイルが供給される。

カムキャップ５０Ａのカムキャップ部５２に対応する位置にはシリンダヘッドカバー１７側に突出する形状の接続部７１が形成されており、またカムキャップ５０Ａのカムキャップ部５３に対応する位置にはシリンダヘッドカバー１７側に突出する形状の接続部８１が形成されている。これら接続部７１，８１は上記オイル分配通路６１に連通されている。

本実施の形態では、シリンダヘッドカバー１７をシリンダヘッド１４（図１参照）に取り付けることにより、上記接続部７１がシリンダヘッドカバー１７の下面からカムキャリア２３側に突出する形状に形成された接続部２４に接続される一方、接続部８１が同様の形状に形成された接続部２５に接続される。

これにより、接続部２４，７１を介してシリンダヘッドカバー１７に取り付けられたオイルコントロールバルブ３７（詳しくは、吸気側変更機構２０用のオイルコントロールバルブ３７Ａ）とカムキャップ部５２とが連通される。また接続部２５，８１を介してシリンダヘッドカバー１７に取り付けられたオイルコントロールバルブ３７（詳しくは、排気側変更機構２１用のオイルコントロールバルブ３７Ｂ）とカムキャップ部５３とが連通される。

各オイルコントロールバルブ３７Ａ，３７Ｂは流路切換バルブであり、１つの供給ポート、２つの調圧ポートおよび２つの排出ポート（いずれも図示略）を備えている。各オイルコントロールバルブ３７Ａ，３７Ｂは、供給ポートを２つの調圧ポートの一方に選択的に接続し、他方の調圧ポートを排出ポートに接続するといったように作動する。

図５および図６に示すように、接続部７１にはオイル分配通路６１に連通される供給通路７２が形成されており、同供給通路７２にはオイルコントロールバルブ３７の供給ポートが連通されている。一方、接続部７１には２つの調圧通路７３，７４が形成されている。オイルコントロールバルブ３７の排出ポートの一方が調圧通路７３に連通されており、他方が調圧通路７４に連通されている。

また、接続部８１にはオイル分配通路６１に連通される供給通路８２が形成されており、同供給通路８２にはオイルコントロールバルブ３７Ｂの供給ポートが連通されている。一方、接続部８１には２つの調圧通路８３，８４が形成されている。オイルコントロールバルブ３７Ｂの排出ポートの一方が調圧通路８３に連通されており、他方が調圧通路８４に連通されている。

したがって本実施の形態では、オイルコントロールバルブ３７Ａの作動制御を通じて供給通路７２が調圧通路７３，７４のいずれかに選択的に連通され、またオイルコントロールバルブ３７Ｂの作動制御を通じて供給通路８２が調圧通路８３，８４のいずれかに選択的に連通される。なお本実施の形態では、各調圧通路７３，７４，８３，８４が連通路として機能する。

そして、各オイルコントロールバルブ３７Ａ，３７Ｂの排出ポートは、一端がシリンダヘッドカバー１７の内部空間に開放された排出通路（図示略）に接続されている。そのため、二つの調圧通路７３，７４のうちの上記供給通路７２が連通されない通路内部のオイルは排出通路を通じてシリンダヘッドカバー１７の内部に排出され、二つの調圧通路８３，８４のうちの上記供給通路８２が連通されない通路内部のオイルは、排出通路を通じてシリンダヘッドカバー１７の内部に排出される。

一方、各調圧通路７３，７４の一端は吸気カムシャフト１５の軸受け４２の内部において開口しており、滑り軸受４７（図６）や、吸気カムシャフト１５の周溝１５ａ、ならびに同吸気カムシャフト１５内部の調圧通路１５ｂ，１５ｃを介して吸気側変更機構２０（詳しくは、その進角室３５や遅角室３６）に接続されている。したがって、オイルコントロールバルブ３７Ａの作動制御を通じて、進角室３５および遅角室３６の一方にオイルを供給しつつ他方からオイルを排出することによって吸気側変更機構２０が駆動され、これにより吸気バルブの開弁時期が変更される。

また、調圧通路８３，８４の一端は排気カムシャフト１６の軸受け４３の内部において開口しており、滑り軸受４８や、排気カムシャフト１６の周溝１６ａ、ならびに同排気カムシャフト１６内部の調圧通路１６ｂ，１６ｃを介して排気側変更機構２１の進角室と遅角室とに接続されている。したがって、オイルコントロールバルブ３７Ｂの作動制御を通じて、排気側変更機構２１の進角室および遅角室の一方にオイルを供給しつつ他方からオイルを排出することによって同排気側変更機構２１が駆動され、これにより排気バルブの開弁時期が変更される。

図７にカムキャリア２３の図４におけるＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示し、図８に同カムキャリア２３の図４におけるＤ−Ｄ線に沿った断面構造を示す。
図７および図８に示すように、カムキャリア２３の横フレーム４１Ａには、その軸受け４２，４３にオイルを供給するためのベース通路６３が形成されている。このベース通路６３は、フレーム本体４４の下面から上記軸受け４２まで延びる供給路６４と、同供給路６４に連通されて上記軸受け４２の内面に形成された供給溝６５と、同供給溝６５および上記軸受け４３を連通する供給路６６とにより構成されている。このベース通路６３には上記ヘッド本体２２にカムキャリア２３が取り付けられることによって同ヘッド本体２２側のオイル導入通路（図示略）が連通されており、このオイル導入通路を介してオイルが供給されている。このように本実施の形態では、ベース通路６３を介して各軸受け４２，４３にオイルが供給される。

また、カムキャリア２３には、縦フレーム４０と横フレーム４１との他に、補強フレーム６７（図８）が設けられている。この補強フレーム６７は、上記横フレーム４１Ａとこれに隣接する横フレーム４１（以下「横フレーム４１Ｂ」）との間に掛け渡されて、それら横フレーム４１Ａ，４１Ｂを一体に繋ぐよう形状に形成されている（図４参照）。

ここで、シリンダヘッドカバー１７（図１参照）には、シリンダヘッド１４の内部の吸気系機構にオイルを供給するべく、同シリンダヘッド１４の内部にオイルを散布するためのシャワーパイプ（図示略）が取り付けられている。図７および図８に示すように、本実施の形態のカムキャリア２３には、上記シャワーパイプにオイルを供給するためのオイル通路６８が設けられている。このオイル通路６８は、軸受け４２（詳しくは、供給路６６）を始点に（図７）、上記補強フレーム６７の内部を経て（図８）、横フレーム４１Ｂまで延びる形状に形成されている。そして、このオイル通路６８は横フレーム４１Ｂの上記シリンダヘッド１４側の面（具体的には、横フレーム４１Ｂに取り付けられるカムキャップ５０（カムキャップ５０Ｂ）のシリンダヘッド１４側の面）において開口している。本実施の形態では、シリンダヘッドカバー１７（図１参照）をシリンダヘッド１４に取り付けることにより、横フレーム４１Ｂ（図８）における上記オイル通路６８の開口部分が、上記シャワーパイプの一端に接続されるようになっている。

以下、カムキャリア２３の製造方法について説明する。
本実施の形態では、「形成工程」、「取り付け工程」、「固定工程」、および「仕上げ工程」を経てカムキャリア２３が製造される。以下、それら各工程について具体的に説明する。

「形成工程」
カムキャリア２３の製造に際しては先ず、その形成工程において、前記横フレーム４１Ａの各軸受け４２，４３にあたる位置に下穴が形成されたカムキャリア２３が形成される。具体的には、横フレーム４１Ａに対応するフレーム本体４４の各軸受け４２，４３にあたる位置に断面半円形状で延びる溝が形成されたカムキャリア２３と、各軸受け４２，４３にあたる位置に断面半円形状で延びる溝が形成されたカムキャップ５０Ａとが形成される。なお、カムキャリア２３やカムキャップ５０Ａは、アルミニウム合金などの金属の鋳造体を研削加工にて仕上げることによって形成される。

「取り付け工程」
次に、取り付け工程において、横フレーム４１Ａに対応するフレーム本体４４にカムキャップ５０Ａが取り付けられる。

「固定工程」
その後の固定工程において、図９に示すように、カムキャリア２３が加工装置の支持台９１に固定される。

「仕上げ工程」
そして、仕上げ工程において、図１０に白抜きの矢印で示すように、カムキャリア２３の軸受け４２にあたる位置に形成された下穴にその一方端から回転工具９２が挿入されるとともに同下穴から同回転工具９２が脱出される。これにより、下穴の内面が加工されてカムキャリア２３に軸受け４２が形成される。また同様に、カムキャリア２３の軸受け４３にあたる位置に形成された下穴にその一方端から回転工具９２が挿入されるとともに同下穴から同回転工具９２が脱出されることによって、下穴の内面が加工されてカムキャリア２３に軸受け４３が形成される。

以下、上記カムキャリア２３を設けることによる作用について説明する。
上述したカムキャリア２３の製造に際しては、その「仕上げ工程」において、回転工具９２に押圧されることによって横フレーム４１Ａが撓むおそれがあり、これが軸受け４２の加工精度の低下を招く一因となる。

本実施の形態ではカムキャリア２３に補強フレーム６７が設けられている。そのため、そうした補強フレーム６７が設けられないカムキャリアと比較して、上記カムキャリア２３は横フレーム４１Ａの剛性が高い。したがって、上記「仕上げ工程」に際して回転工具９２によって横フレーム４１Ａが押圧されるとはいえ、その押圧力によって横フレーム４１Ａが撓むことが抑えられるようになり、回転工具９２と横フレーム４１Ａとの相対位置の不要なずれが小さく抑えられるようになる。これにより、「仕上げ工程」に際して各軸受け４２，４３を高い精度で加工することができるようになる。

内燃機関１０では、軸受け４２の内面と吸気カムシャフト１５との間隙が大きくなると、その分だけ同間隙から漏れるオイルの量が多くなるために、吸気側変更機構２０および排気側変更機構２１に供給されるオイルの圧力が低下し、上記シャワーパイプに供給されるオイルの量が少なくなる。そのため各軸受け４２，４３の加工精度が低い場合、吸気側変更機構２０や排気側変更機構２１への供給オイルの圧力ならびにシャワーパイプへのオイル供給量を十分に確保するためには、その加工誤差による圧力低下分を見越して余分にオイルを供給する必要が生じる。これはオイル消費量の不要な増加による前記オイルポンプ１３ａの大型化や内燃機関１０の運転効率の低下などといった種々の不都合発生を招こととなる。本実施の形態では、各軸受け４２，４３を高い精度で加工することができるために、そうした不都合の発生を抑制することができる。

また本実施の形態では、シャワーパイプにオイルを供給するためのオイル通路６８が軸受け４２を始点に上記補強フレーム６７の内部を経て横フレーム４１Ｂまで延びる形状に形成されている。そのため、上記オイル通路６８を、補強フレーム６７を利用することにより、上記軸受け４２が形成された横フレーム４１Ａに隣接する横フレーム４１Ｂまで延設するとともに同横フレーム４１Ｂの壁面において開口させることができる。したがって、オイル通路６８の設定についての自由度を高めることができ、同オイル通路６８やその開口を形成するためのスペースを容易に確保することができる。

ここで、本実施の形態の内燃機関１０には吸気側変更機構２０および排気側変更機構２１が搭載されている。そして、カムキャリア２３の横フレーム４１Ａの内部には、それら吸気側変更機構２０および排気側変更機構２１にオイルを供給するための通路（オイル分配通路６１、オイル導入通路６２、供給通路７２，８２、および調圧通路７３，７４，８３，８４）が形成されている。また、横フレーム４１Ａの壁面（具体的には、カムキャップ５０Ａのシリンダヘッドカバー１７側の面や、フレーム本体４４の溝４５，４６の内面）において調圧通路７３，７４，８３，８４や、供給通路７２，８２が開口されている。そのため上記カムキャリア２３にあっては、シャワーパイプにオイルを供給するためのオイル通路全体を形成するためのスペースを横フレーム４１Ａの内部に確保することや、同オイル通路を開口させるためのスペースを横フレーム４１Ａの壁面に確保することが困難である。本実施の形態では、そうしたカムキャリア２３において、オイル通路６８やその開口を形成するためのスペースを容易に確保することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）横フレーム４１Ａ，４１Ｂを一体に繋ぐ補強フレーム６７を設けるようにしたために、横フレーム４１Ａに形成された各軸受け４２，４３の仕上げ加工に際して同各軸受け４２，４３を高い精度で加工することができる。しかも、横フレーム４１Ａの軸受け４２を始点に補強フレーム６７の内部を経て横フレーム４１Ｂまで延びる形状にオイル通路６８を形成したために、オイル通路６８の設定についての自由度を高めることができ、同オイル通路６８の形成スペースを容易に確保することができる。

（２）横フレーム４１Ａの内部や壁面においてオイル通路６８全体を形成するためのスペースや同オイル通路６８を開口させるためのスペースを確保することは困難なカムキャリア２３において、オイル通路６８やその開口を形成するためのスペースを容易に確保することができる。しかも、各軸受け４２，４３の仕上げ加工に際して高い加工精度が確保されるために、調圧通路７３，７４，８３，８４を通じて吸気側変更機構２０や排気側変更機構２１に供給されるオイルの圧力の不要な低下を抑制することができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・オイル通路６８が連通される通路としては、シャワーパイプに限らず、軸受け４２以外の部分（例えば、ラッシュアジャスタなどの吸気系機構）にオイルを供給するための通路を採用することができる。

・オイル通路６８の開口位置は、横フレーム４１Ａの壁面以外の部位であれば、横フレーム４１Ｂの壁面に限らず、例えば縦フレーム４０の壁面など任意に変更可能である。
・軸受け以外の部分にオイルを供給するためのオイル通路が内部に形成された補強フレームとして、最もタイミングチェーン側に配設される横フレームとこれに隣接する横フレームとを一体に繋ぐ形状のものを形成することに限らず、それら横フレーム以外の二つの横フレームを一体に繋ぐ形状のものを形成するようにしてもよい。要は、補強フレームを、オイル通路の始点となる軸受けが形成された横フレームとこれに隣接する横フレームとを一体に繋ぐ形状に形成すればよい。

・本発明は、クランクシャフトとカムシャフトとの間にタイミングチェーンが巻き掛けられた内燃機関に限らず、クランクシャフトとカムシャフトとの間にタイミングベルトが巻き掛けられた内燃機関にも適用することができる。

・本発明は、吸気側変更機構や排気側変更機構が設けられない内燃機関にも適用可能である。

本発明を具体化した一実施の形態が適用される内燃機関の概略構成図。 図１に示す内燃機関を矢印Ａ方向から見た構造を示す側面図。 同内燃機関に設けられる吸気側変更機構の概略構成図。 同内燃機関に設けられるカムキャリアの平面図。 最もタイミングチェーン側に配設される横フレームをシリンダヘッドカバー側から見た構造を示す平面図。 カムキャリアを図４の矢印Ｂ方向から見た構造を示す側面図。 カムキャリアの図４におけるＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示す断面図。 カムキャリアの図４におけるＤ−Ｄ線に沿った断面構造を示す断面図。 カムキャリアの製造にかかる工程の一つを示す工程図。 カムキャリアの製造にかかる工程の一つを示す工程図。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１２…クランクシャフト、１３…オイルパン、１４…シリンダヘッド、１５…吸気カムシャフト、１５ａ…周溝、１５ｂ，１６ｂ…調圧通路、１６…排気カムシャフト、１６ａ…周溝、１６ｂ，１７ｂ…調圧通路、１７…シリンダヘッドカバー、１８…タイミングチェーン、１９…チェーンカバー、２０…吸気側変更機構、２１…排気側変更機構、２２…ヘッド本体、２３…カムキャリア、２４，２５…接続部、３１…カムスプロケット、３２…ハウジング、３３…溝、３４…弁体、３５…進角室、３６…遅角室、３７，３７Ａ，３７Ｂ…オイルコントロールバルブ、４０…縦フレーム、４１，４１Ａ，４１Ｂ…横フレーム、４２，４３…軸受け、４４…フレーム本体、４５，４６…溝、４７，４８…滑り軸受、４９…オイル供給通路、５０，５０Ａ，５０Ｂ…カムキャップ、５２，５３…カムキャップ部、５５，５６…溝、５７…挿通孔、６０…壁部、６１…オイル分配通路、６２…オイル導入通路、６３…ベース通路、６４，６６…供給路、６５…供給溝、６７…補強フレーム、６８…オイル通路、７１，８１…接続部、７２，８２…供給通路、７３，７４，８３，８４…調圧通路、９１…支持台、９２…回転工具。

Claims (7)

1. 一対の縦フレームとそれら縦フレームに互いに間隔をおいて掛け渡された複数の横フレームとにより構成された梯子形状に形成されて、前記複数の横フレームの一つに軸受けと同軸受けにオイルを供給するベース通路とが形成され、前記軸受けが同軸受け以外の部分にオイルを供給するためのオイル通路の一部をなすカムキャリアにおいて、
   前記軸受けが形成された横フレームとこれに隣接する横フレームとを一体に繋ぐ補強フレームを有し、
   前記オイル通路は、前記軸受けを始点に前記補強フレームの内部を経て前記隣接する横フレームまで延びる形状に形成されてなる
   ことを特徴とするカムキャリア。
2. 請求項１に記載のカムキャリアの製造方法において、
   前記軸受けが形成された横フレームは、前記複数の横フレームの中で最も外方に位置するものである
   ことを特徴とするカムキャリア。
3. 機関バルブのバルブ特性を変更するオイル圧作動式の変更機構が搭載された内燃機関に適用されるものであり、
   前記軸受けが形成された横フレームに、前記変更機構にオイルを供給するための通路であって前記軸受けを始点に延びて該横フレームの壁面において開口する形状の連通路が形成されてなる
   請求項１または２に記載のカムキャリア。
4. 請求項３に記載のカムキャリアにおいて、
   前記変更機構は、タイミングチェーンとカムシャフトとの間に設けられて、それらタイミングチェーンおよびカムシャフトの相対位置の変更を通じて前記機関バルブの開弁時期を変更するものである
   ことを特徴とするカムキャリア。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のカムキャリアにおいて、
   前記オイル通路は、前記隣接する横フレームの壁面において開口する形状に形成されてなる
   ことを特徴とするカムキャリア。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のカムキャリアの製造に用いる製造方法であり、
   前記横フレームの前記軸受けにあたる位置に下穴が形成されたカムキャリアを形成する形成工程と、
   前記下穴が形成されたカムキャリアを支持台に固定する固定工程と、
   該固定した状態で前記下穴にその一方端から工具を挿入して加工することによって前記軸受けを仕上げる仕上げ工程と
   を備えることを特徴とするカムキャリアの製造方法。
7. 請求項６に記載のカムキャリアの製造方法において、
   前記横フレームがフレーム本体と同フレーム本体に取り付けられるカムキャップとにより構成され、且つ前記フレーム本体および前記カムキャップにそれぞれ形成された断面半円形状で延びる溝によって前記軸受けが構成されるカムキャリアに適用され、
   前記仕上げ工程に先立って、前記フレーム本体に前記カムキャップを取り付ける取り付け工程を更に備える
   ことを特徴とするカムキャリアの製造方法。

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