JP2010065655A - 内燃機関のカムホルダ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 多気筒内燃機関の最もタイミングトレーン側の端部に位置するカムホルダの剛性の向上および熱負荷の低減を図る。
【解決手段】 内燃機関のタイミングトレーン側のカムホルダを、カムホルダ本体３６と、カムホルダ本体３６の上面に結合される吸気側カムキャップ３４Ａおよび排気側カムキャップ３５とで構成し、そのうちの吸気側カムキャップ３４Ａに吸気カムシャフトの軸受け部４８から排気側に向かって延びる延出部３４ｂを設けたので、タイミングトレーンからの荷重が加わる吸気カムシャフトの端部を、延出部３４ｂによってカムホルダ本体３６の合わせ面との結合面積が増加した吸気側カムキャップ３４Ａで強固に支持することができるだけでなく、タイミングトレーンを介して動弁室内に侵入しようとする高温のオイルミストを、吸気側カムキャップ３４Ａの延出部３４ｂによって遮ることができる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、シリンダヘッドの上面に設けられたカムホルダ本体と、前記カムホルダ本体の上側の合わせ面に結合されて該カムホルダ本体との間にカムシャフトを支持するカムキャップとからなるカムホルダを、気筒列線に沿って複数配置した内燃機関のカムホルダ構造に関する。

下記特許文献１には、直列多気筒内燃機関において、吸気カム軸１７を、シリンダヘッド５の上面に設けた吸気側カムキャリア部４８と吸気カムキャップ５０との間に挟むように支持するものが記載されている。
特開２００２−２７６３０８号公報

ところで、直列多気筒内燃機関では、カムシャフトの一方の軸端側にタイミングチェーン等で構成されたタイミングトレーンが接続されるため、気筒列線方向に並置された複数のカムキャップのうち、タイミングトレーンに近い軸端側のカムキャップに最も大きな荷重が加わることになるが、上記特許文献１に記載されたものは、その荷重に対する対策は取られていない。

またカムシャフトが配置される動弁室とクランクケース内とはタイミングトレーン室を介して連通しているため、クランクケース内の高温のオイルミストがタイミングトレーン室を通って動弁室に流入することで、タイミングトレーンに近い軸端側の動弁機構が他の動弁機構よりも強く熱せられて大きく熱変形し、各気筒間でバルブリフトに差が発生する虞があるが、上記特許文献１に記載されたものは、その熱負荷に対する対策は取られていない。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、多気筒内燃機関の最もタイミングトレーン側の端部に位置するカムホルダの剛性の向上および熱負荷の低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、シリンダヘッドの上面に設けられたカムホルダ本体と、前記カムホルダ本体の上側の合わせ面に結合されて該カムホルダ本体との間にカムシャフトを支持するカムキャップとからなるカムホルダを、気筒列線に沿って複数配置した内燃機関のカムホルダ構造において、前記カムキャップは、吸気側カムキャップと排気側カムキャップとが別個に形成され、複数の吸気側カムキャップおよび複数の排気側カムキャップの一方のうち、タイミングトレーン側の端部に位置する端部カムキャップは、それが結合されるカムホルダ本体との間に形成される軸受け部から前記合わせ面に沿って吸気側および排気側の他方に向かって延びる延出部を備えることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記タイミングトレーンはタイミングチェーンを含むことを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記端部カムキャップの前記カムホルダ本体との合わせ面に、前記延出部から前記軸受け部に給油する油路が形成されることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記端部カムキャップの前記延出部の先端に、前記カムシャフトを前記カムホルダ本体に締結するボルトが貫通するボルト孔が形成されており、前記ボルト孔の近傍に前記油路へのオイルの流入部が形成されることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、前記端部カムキャップの前記延出部と前記軸受け部との間に第２ボルト孔が形成されており、前記第２ボルト孔の近傍における前記油路は、その他の部分における油路に比べて幅が小さく深さが大きく形成されることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、請求項５の構成に加えて、前記油路は、前記ボルト孔および前記第２ボルト孔を挟んで並行する２本の油路からなることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記シリンダヘッドの上面に結合されるヘッドカバーは、前記端部カムキャップの上面に向けて下向きに突出する隔壁を備えることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記複数の吸気側カムキャップおよび前記複数の排気側カムキャップは、上面および気筒列線側の側面が相互に連結され、反気筒列線側の側面が開放することを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造が提案される。

請求項１の構成によれば、内燃機関の吸気側および排気側の各複数のカムホルダを、シリンダヘッドの上面に設けられたカムホルダ本体と、カムホルダ本体の上側の合わせ面に結合されて該カムホルダ本体との間にカムシャフトを支持する各複数の吸気側カムキャップおよび排気側カムキャップとで構成し、吸気側の複数のカムキャップおよび排気側の複数のカムキャップの一方のうち、タイミングトレーン側の端部に位置する端部カムキャップに、それが結合されるカムホルダ本体の軸受け部からカムホルダ本体の合わせ面に沿って吸気側および排気側の他方に向かって延びる延出部を設けたので、タイミングトレーンからの荷重が加わるカムシャフトの端部を、延出部によってカムホルダ本体の合わせ面との結合面積が増加した端部カムキャップで強固に支持することができるだけでなく、タイミングトレーンを介して動弁室内に侵入しようとする高温のオイルミストを、カムキャップの延出部によって遮ることができる。

また請求項２の構成によれば、オイルが付着し易いタイミングチェーンでタイミングトレーンを構成すると、オイルがタイミングチェーンに引きずられて動弁室内に侵入し易くなるが、延出部を有する端部カムキャップの作用で動弁室内へのオイルミストの侵入を効果的に阻止することができる。

また請求項３の構成によれば、端部カムキャップのカムホルダ本体との合わせ面に、延出部から軸受け部に給油する油路を形成したので、油路の分だけ端部カムキャップの高さを増加させてオイルミストの侵入を一層効果的に阻止できるだけでなく、油路のレイアウトの自由度を増加させることができる。

また請求項４の構成によれば、端部カムキャップの延出部の先端に、カムシャフトをカムホルダ本体に締結するボルトが貫通するボルト孔が形成し、ボルト孔の近傍に油路へのオイルの流入部を形成したので、ボルト孔に加わる締結荷重で流入部の近傍におけるオイルのシール性を高めることができる。

また請求項５の構成によれば、端部カムキャップの延出部と軸受け部との間に第２ボルト孔を形成し、第２ボルト孔の近傍における油路を、その他の部分における油路に比べて幅を小さく深さを大きく形成したので、第２ボルト孔との干渉を避けるために油路の幅を充分に確保できない場合でも、油路の深さを増加させることで圧損の増加を防止することができる。

また請求項６の構成によれば、端部カムキャップの油路をボルト孔および第２ボルト孔を挟んで並行する２本の油路で構成したので、２本の油路を交差することなく容易に形成することができるだけでなく、油路の幅分だけ端部カムキャップの幅を広げてカムホルダ本体への取付剛性を高めることができる。

また請求項７の構成によれば、シリンダヘッドの上面に結合されるヘッドカバーに、端部カムキャップの上面に向けて下向きに突出する隔壁を設けたので、タイミングトレーン側から侵入しようとするオイルを端部カムキャップおよびヘッドカバーの隔壁の協働により一層効果的に阻止することができる。

また請求項８の構成によれば、複数の吸気側カムキャップおよび複数の排気側カムキャップは、上面および気筒列線側の側面が相互に連結されているので、その剛性を高めてカムシャフトを確実に支持することができ、しかも反気筒列線側の側面が開放しているので、動弁機構の調整を行うための空間を確保してメンテナンス性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図１２は本発明の実施の形態を示すものであり、図１は内燃機関の部分正面図（図２の１方向矢視図）、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３−３線矢視図、図４は図１の４−４線断面図、図５は図１の５−５線断面図、図６は図１の６−６線断面図、図７はカムホルダ集合体の斜視図、図８は図３の８−８線矢視図、図９は図８の９−９線断面図、図１０は吸気側カムキャップ集合体の斜視図、図１１は排気側カムキャップ集合体の斜視図、図１２は上部カムホルダの斜視図である。

尚、本明細書では、シリンダ軸線方向のシリンダヘッド側を上側と定義し、シリンダ軸線方向のシリンダブロック側を下側と定義する。

図１〜図３に示すように、直列３気筒の内燃機関Ｅは、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１の上面に結合されたシリンダヘッド１２と、シリンダヘッド１２の上面に結合されたヘッドカバー１３と、シリンダブロック１１およびシリンダヘッド１２の気筒列線Ｌ（図２参照）方向の一端部に設けられたタイミングトレーン１４を覆うタイミングトレーンカバー１５とを備える。

吸気バルブ１６を開閉駆動する吸気側可変動弁機構１７は、吸気カムシャフト１８と、コントロールシャフト１９と、複数のロッカーアームを支持するコントロールアーム２０とを備えており、吸気カムシャフト１８でロッカーアームを介して吸気バルブ１６を開閉駆動するとき、コントロールシャフト１９でコントロールアーム２０を支軸２１まわりに揺動させることで、吸気バルブ１６のバルブタイミングおよびバルブリフトを連続的に変更することができる。吸気側可変動弁機構１７の構造は、本願発明の要旨と直接関係がないため、その詳細な説明は省略する。

排気バルブ２２を開閉駆動する排気側動弁機構２３は、排気カムシャフト２４と、排気ロッカーシャフト２５に揺動可能に支持された排気ロッカーアーム２６とで構成される。

吸気カムシャフト１８の軸端に設けられた吸気側スプロケット２７と、排気カムシャフト２４の軸端に設けられた排気側スプロケット２８とが、クランクシャフトに設けられたクランクスプロケット（図示せず）にタイミングチェーン２９を介して接続される。吸気側スプロケット２７、排気側スプロケット２８およびタイミングチェーン２９は前記タイミングトレーン１４を構成するもので、タイミングトレーンカバー１５で区画されたタイミングトレーン室３０に収納される。

吸気側スプロケット２７と吸気カムシャフト１８との間には、周知のバルブタイミング可変機構３１が設けられる。バルブタイミング可変機構３１は、吸気側スプロケット２７の位相に対する吸気カムシャフト１８の位相を油圧によって進角方向および遅角方向に変化させるもので、吸気バルブ１６のバルブタイミングを任意に変更することができる。

図７から明らかなように、シリンダヘッド１２の上面には、気筒列線Ｌ方向に離間して配置される４個の下部カムホルダ３２…と、４個の下部カムホルダ３２…の吸気側の上面に結合される４個の上部カムホルダ３３…と、４個の上部カムホルダ３３…の上面に結合される４個の吸気側カムキャップ３４Ａ，３４…と、４個の下部カムホルダ３２…の排気側の上面に結合される４個の排気側カムキャップ３５…とで構成される。対を成す下部カムホルダ３２および上部カムホルダ３３はカムホルダ本体３６を構成する。

図１０から明らかなように、４個の吸気側カムキャップ３４Ａ，３４…のうち、最もタイミングトレーン室３０の近い吸気側カムキャップ３４Ａは、他の３個の吸気側カムキャップ３４…と異なる形状を有しており、以下、前記形状の異なる吸気側カムキャップ３４を端部カムキャップ３４Ａと呼ぶ。吸気側カムキャップ３４Ａ，３４…は、その上面が上部連結壁３７…で連結されるとともに、気筒列線Ｌ側の側面が（排気側の側面）側部連結壁３８…で連結されることで、一体の吸気側カムキャップ集合体３９を構成する。吸気側カムキャップ集合体３９の反気筒列線Ｌ側の側面（吸気側の側面）は開放している。

図１１から明らかなように、４個の排気側カムキャップ３５…は基本的に同一形状を有しており、それらの上面が上部連結壁４０…で連結されるとともに、気筒列線Ｌ側の側面（吸気側の側面）が側部連結壁４１…で連結されることで、一体の排気側カムキャップ集合体４２を構成する。排気側カムキャップ集合体４２の反気筒列線Ｌ側の側面（排気側の側面）は開放している。

しかして、図７に示すように、下部カムホルダ３２…、上部カムホルダ３３…および吸気側カムキャップ集合体３９が、気筒列線Ｌ方向に２列に配置された各４本のボルト４３…，４４…でシリンダヘッド１２の上面に締結されるとともに、下部カムホルダ３２…および上部カムホルダ３３…が、気筒列線Ｌ方向に配置された４本のボルト４５…でシリンダヘッド１２の上面に締結される。このとき、前記４本のボルト４５…のうち、最もタイミングトレーン室３０側の１本のボルト４５Ａは、端部カムキャップ３４Ａを共締めする。また下部カムホルダ３２…および排気側カムキャップ集合体４２が、気筒列線Ｌ方向に２列に配置された各４本のボルト４６…，４７…でシリンダヘッド１２の上面に締結される。

その結果、上部カムホルダ３３…と吸気側カムキャップ３４Ａ，３４…との間に、吸気カムシャフト１８を支持する軸受け部４８…が形成され、下部カムホルダ３４…と上部カムホルダ３３…との間に、コントロールシャフト１９を支持する軸受け部４９…が形成され、下部カムホルダ３４…と排気側カムキャップ３５…との間に、排気カムシャフト２４を支持する軸受け部５０…が形成される。また下部カムホルダ３４…には、コントロールアーム２０…の支軸２１…を支持する軸受け部５１…と、排気ロッカーシャフト２５を支持する軸受け部５２…とが形成される。

尚、各４本のボルト４４…，４６…のうち、最もタイミングトレーン室３０側の各１本のボルト４４Ａ，４６Ａが嵌合する締結ボス３４ａ，３５ａは、他の締結ボスよりも高くなっており，そこに前記２本のボルト４４Ａ，４６Ａでチェーンガイド５３（図１および図２〜図６参照）が固定される。チェーンガイド５３は吸気側スプロケット２７および排気側スプロケット２８の間のタイミングチェーン２９の上面に当接し、タイミングチェーン２９の暴れを防止する。

次に、図７〜図１０を参照して、４個の吸気側カムキャップ３４Ａ，３４…のうち、最もタイミングトレーン室３０側にある端部カムキャップ３４Ａの構造を説明する。

前記端部カムキャップ３４Ａは、その軸受け部４８から気筒列線Ｌに向かって延びる延出部３４ｂを備えており、その延出部３４ｂの先端にボルト４５Ａが貫通するボルト孔３４ｃが形成される。軸受け部４８の両側にはボルト４３，４４Ａが貫通する２個のボルト孔３４ｄ，３４ｅが形成されているため、端部カムキャップ３４Ａは合計３個のボルト孔３４ｃ〜３４ｅを備えることになる。

端部カムキャップ３４Ａが上部カムホルダ３３に結合される割り面には、３個のボルト孔３４ｃ〜３４ｅを挟むように進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇが形成されており、延出部３４ｂの先端側に進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇのオイル流入口ａ，ｂが形成され、かつ進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇは軸受け部４８の内周面に形成した進角用油溝３４ｈおよび遅角用油溝３４ｉにそれぞれ連通する。進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを端部カムキャップ３４Ａ側だけに形成することで、対応する上部カムホルダ３３側に油路を形成する必要がなくなり、上部カムホルダ３３の加工が容易になる。

進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇは、ボルト孔３４ｅの近傍で溝の幅Ｗ（図８参照）が他の部分よりも狭くなっているが、その部分の溝の深さＤ（図９参照）は他の部分よりも深くなっている。

図３から明らかなように、シリンダヘッド１２には油路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが形成されており、油路１２ｂおよび油路１２ｃ間に、シリンダヘッド１２の外壁に設けられたオイルフィルタ５４が接続されるとともに、油路１２ｄおよび油路１２ｅ間に、シリンダヘッド１２の外壁に設けられたソレノイドバルブ５５が接続される。シリンダヘッド１２の油路１２ｅは、下部カムホルダ３２の油路３２ａと、上部カムホルダ３３の油路３３ａとを経て、オイル流入口ａ，ｂ（図８参照）において前記進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇに連通する。尚、シリンダヘッド１２の油路１２ｅ、下部カムホルダ３２の油路３２ａおよび上部カムホルダ３３の油路３３ａは、実際には各２本の油路で構成される。

図９から明らかなように、端部カムキャップ３４Ａの進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇは、吸気カムシャフト１８の内部に形成した進角用油路１８ａおよび遅角用油路１８ｂを介してバルブタイミング可変機構３１に連通する。従って、バルブタイミング可変機構３１で進角用油路１８ａを油圧ポンプに連通させて遅角用油路１８ｂをオイルタンクに連通させると吸気バルブ１６のバルブタイミングが進角し、進角用油路１８ａをオイルタンクに連通させて遅角用油路１８ｂをオイルポンプに連通させると吸気バルブ１６のバルブタイミングが遅角する。

図１および図４〜図６から明らかなように、タイミングトレーン１４が収納されるタイミングトレーン室３０と、動弁室５６との間を仕切るように、ヘッドカバー１３の上面から２枚の隔壁１３ａ，１３ｂが垂下する。２枚の隔壁１３ａ，１３ｂは端部カムキャップ３４Ａの締結ボス部３４ａの部分で分離しており、一方の隔壁１３ａの下端は端部カムキャップ３４Ａの上面に僅かな隙間α（図４参照）を介して対向し、他方の隔壁１３ｂの下端は最もタイミングトレーン室３０側の排気側カムキャップ３５の上面に僅かな隙間β（図６参照）を介して対向する。

図１２から明らかなように、端部カムキャップ３４Ａを除く３個の吸気側カムキャップ３４…が締結される上部カムホルダ３３は、ボルト４４，４５，４６がそれぞれ貫通する３個のボルト孔３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを備える。中央のボルト孔３３ｃの近傍に上向きに開口する凹部３３ｅが形成されており、この凹部３３ｅの底部からコントロールシャフト１９の軸受け部４９へと油路３３ｆが貫通する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用効果について説明する。

吸気側可変動弁機構１７は排気側動弁機構２３に比べて複雑な構造を有しているので、吸気側可変動弁機構１７は特に高回転時における吸気バルブ１６の挙動を安定させるために強いバルブスプリングを用いている。そのため、バルブスプリングによる吸気カムシャフト１８への反力が大きくなり、吸気カムシャフト１８の支持剛性は排気カムシャフト２４の支持剛性よりも高くする必要がある。しかも、タイミングトレーン１４側の動弁機構にはタイミングチェーン２９からの荷重が最も強く作用するため、タイミングトレーン側のカムホルダには、バルブスプリングによる略上方を向く荷重Ｂ（図１参照）と、タイミングチェーン２９による略下方を向く荷重Ａ（図１参照）とが加わり、それぞれの荷重Ａ，Ｂが端部カムキャップ３４Ａをカムホルダ本体３６から引き剥がすように作用する。

即ち、図４から明らかなように、タイミングチェーン２９による下向きの荷重Ａの作用線とバルブスプリングによる上向きの荷重Ｂの作用線とは吸気カムシャフト１８の軸線方向にずれているため、それらの荷重Ａ，Ｂによって吸気カムシャフト１８に曲げモーメントＭが作用し、この曲げモーメントＭが前記両荷重Ａ，Ｂの作用線の中間に位置する端部カムキャップ３４Ａをカムホルダ本体３６から引き剥がすように作用する。

端部カムキャップ３４Ａ以外の各吸気側カムキャップ３４…は２本のボルト４４，４５で上部カムホルダ３３に締結されるが、タイミングトレーン１４側に位置することで最も大きな荷重が加わる端部カムキャップ３４Ａは、延出部３４ｂを備えているために上部カムホルダ３３の合わせ面との結合面積が増加し、かつ３本のボルト４４，４５Ａ，４６Ａで上部カムホルダ３３に締結されるので、その剛性を高めて前記荷重に充分に耐えることができる。

また内燃機関Ｅの運転中に回転するタイミングトレーン１４により、クランクケース内のオイルミストがタイミングトレーン室３０を経て動弁室５６に浸入しようとし、特にタイミングトレーン１４にオイルが付着し易いタイミングチェーン２９を使用するとオイルミストの侵入量が増加する問題があるが、タイミングトレーン室３０の上部の出口に、延出部３４ｂを有する大型の端部カムキャップ３４Ａを配置したので、この端部カムキャップ３４Ａでタイミングトレーン室３０から動弁室５６へのオイルミストの侵入を有効に阻止することができる。

またヘッドカバー１３の下面から端部カムキャップ３４Ａおよび排気側カムキャップ３５に向けて隔壁１３ａ，１３ｂを垂下させたので、これらの隔壁１３ａ，１３ｂでタイミングトレーン室３０から動弁室５６への高温のオイルミストの侵入を一層確実に阻止することができ、これにより動弁機構の熱負荷によるバルブリフトのばらつきを解消することができる。

なぜならば、タイミングトレーン１４に近い動弁機構には熱いオイルミストが掛かり易く、タイミングトレーン１４から遠い動弁機構には熱いオイルミストが掛かり難いため、各動弁機構間に温度差が生じることで熱膨張量にも差が生じてバルブリフトがばらつく可能性があるが、隔壁１３ａ，１３ｂでタイミングトレーン室３０から動弁室５６へのオイルミストの侵入を阻止することでバルブリフトのばらつきを解消できるからである。

またバルブタイミング可変機構３１に作動用のオイルを供給する進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを、上部カムホルダ３３の合わせ面に結合される端部カムキャップ３４Ａ側に形成したので、進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇの分だけ端部カムキャップ３４Ａの高さが増加してオイルミストの侵入阻止効果が高まるだけでなく、進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇのレイアウトの自由度が増加する。

また端部カムキャップ３４Ａの延出部３４ｂに先端には進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇにオイルが流入する一対のオイル流入口ａ，ｂが設けられるが、それらのオイル流入口ａ，ｂの間に形成したボルト孔３４ｃをボルト４５Ａが貫通して締結することで（図８参照）、オイル流入口ａ，ｂの近傍のシール性を高めてオイルの漏洩を阻止することができる。

また端部カムキャップ３４の延出部３４ｂと軸受け部４８との間に形成したボルト孔３４ｅ近傍における進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを、その他の部分における進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇに比べて幅Ｗ（図８参照）を小さくして深さＤ（図９参照）を大きくしたので、ボルト孔３４ｅとの干渉を避けるために進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇの幅Ｗを充分に確保できない場合でも、流路断面積の減少を防止して圧損の増加を回避することができる。

また端部カムキャップ３４の進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを二つのボルト孔３４ｃ，３４ｅを挟んで並行するように配置したので、進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを交差することなく容易に形成することができるだけでなく、進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇの幅分だけ端部カムキャップ３４の幅を広げて上部カムホルダ３３への取付剛性を高めることができる。

更に、端部カムキャップ３４Ａは、その延出部３４ｂの先端側で大きい幅Ｗ１を有し、その反対側（即ち、バルブタイミング可変機構３１側）で小さい幅Ｗ２を有しているため、吸気カムシャフト１８の軸端からのバルブタイミング可変機構３１の突出量を最小限に抑えることができる（図８参照）。

また４個の吸気側カムキャップ３４Ａ，３４…は、上面および気筒列線Ｌ側の側面が上部連結壁３７…および側部連結壁３８…で相互に連結されているので、その剛性を高めて吸気カムシャフト１８を確実に支持することができ、しかも反気筒列線Ｌ側の側面が開放しているので、吸気側可変動弁機構１７の調整を行うための空間を確保してメンテナンス性を高めることができる。

同様に、４個の排気側カムキャップ３５…は、上面および気筒列線Ｌ側の側面が上部連結壁４０…および側部連結壁４１…で相互に連結されているので、その剛性を高めて排気カムシャフト２４を確実に支持することができ、しかも反気筒列線Ｌ側の側面が開放しているので、排気側動弁機構２３の調整を行うための空間を確保してメンテナンス性を高めることができる。

また端部カムキャップ３４Ａを除く３個の吸気側カムキャップ３４…が結合される上部カムホルダ３３は、その上面に凹部３３ｅが形成されているため（図１２参照）、ヘッドカバー１３の内部で飛散したオイルを凹部３３ｅに集め、そこから油路３３ｆを介してコントロールシャフト１９との摺動面に導くことで、コントロールシャフト１９のジャーナルを効果的に潤滑することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では吸気側カムキャップ３４Ａが延出部３４ｂを備えているが、最もタイミングトレーン１４側の排気側カムキャップ３５が延出部を備えていても良い。

また実施の形態では直列３気筒の内燃機関Ｅを例示したが、本発明は気筒数の異なる直列多気筒内燃機関や、各バンクに複数の気筒を備えるＶ型内燃機関に対しても適用することができる。

また実施の形態では、端部カムキャップ３４Ａが二つのボルト孔３４ｃ，３４ｅを挟むように進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを備えているが、二つのボルト孔３４ｃ，３４ｅの片側に進角用油路３４ｆおよび遅角用油路３４ｇを配置しても良い。

また実施の形態ではカムホルダ本体３６をシリンダヘッド１２と別部材で構成しているが、それをシリンダヘッド１２と一体に形成しても良い。

内燃機関の部分正面図（図２の１方向矢視図） 図１の２方向矢視図 図２の３−３線矢視図 図１の４−４線断面図 図１の５−５線断面図 図１の６−６線断面図 カムホルダ集合体の斜視図 図３の８−８線矢視図 図８の９−９線断面図 吸気側カムキャップ集合体の斜視図 排気側カムキャップ集合体の斜視図 上部カムホルダの斜視図

符号の説明

１２ シリンダヘッド
１３ ヘッドカバー
１３ａ 隔壁
１３ｂ 隔壁
１４ タイミングトレーン
１８ 吸気カムシャフト（カムシャフト）
２４ 排気カムシャフト（カムシャフト）
２９ タイミングチェーン
３４ 吸気側カムキャップ
３４Ａ 端部カムキャップ（吸気側カムキャップ）
３４ｂ 延出部
３４ｃ ボルト孔
３４ｅ ボルト孔（第２ボルト孔）
３４ｆ 進角用油路（油路）
３４ｇ 進角用油路（油路）
３５ 排気側カムキャップ
３６ カムホルダ本体
４５Ａ ボルト
４８ 軸受け部
ａ オイルの流入部
ｂ オイルの流入部
Ｄ 油路の深さ
Ｌ 気筒列線
Ｗ 油路の幅

Claims (8)

1. シリンダヘッド（１２）の上面に設けられたカムホルダ本体（３６）と、前記カムホルダ本体（３６）の上側の合わせ面に結合されて該カムホルダ本体（３６）との間にカムシャフト（１８，２４）を支持するカムキャップ（３４，３４Ａ，３５）とからなるカムホルダを、気筒列線（Ｌ）に沿って複数配置した内燃機関のカムホルダ構造において、
   前記カムキャップは、吸気側カムキャップ（３４，３４Ａ）と排気側カムキャップ（３５）とが別個に形成され、
   複数の吸気側カムキャップ（３４，３４Ａ）および複数の排気側カムキャップ（３５）の一方のうち、タイミングトレーン（１４）側の端部に位置する端部カムキャップ（３４Ａ）は、それが結合されるカムホルダ本体（３６）との間に形成される軸受け部（４８）から前記合わせ面に沿って吸気側および排気側の他方に向かって延びる延出部（３４ｂ）を備えることを特徴とする内燃機関のカムホルダ構造。
2. 前記タイミングトレーン（１４）はタイミングチェーン（２９）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関のカムホルダ構造。
3. 前記端部カムキャップ（３４Ａ）の前記カムホルダ本体（３６）との合わせ面に、前記延出部（３４ｂ）から前記軸受け部（４８）に給油する油路（３４ｆ，３４ｇ）が形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の内燃機関のカムホルダ構造。
4. 前記端部カムキャップ（３４Ａ）の前記延出部（３４ｂ）の先端に、前記カムシャフト（１８）を前記カムホルダ本体（３６）に締結するボルト（４５Ａ）が貫通するボルト孔（３４ｃ）が形成されており、前記ボルト孔（３４ｃ）の近傍に前記油路（３４ｆ，３４ｇ）へのオイルの流入部（ａ，ｂ）が形成されることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関のカムホルダ構造。
5. 前記端部カムキャップ（３４Ａ）の前記延出部（３４ｂ）と前記軸受け部（４８）との間に第２ボルト孔（３４ｅ）が形成されており、前記第２ボルト孔（３４ｅ）の近傍における前記油路（３４ｆ，３４ｇ）は、その他の部分における油路（３４ｆ，３４ｇ）に比べて幅（Ｗ）が小さく深さ（Ｄ）が大きく形成されることを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関のカムホルダ構造。
6. 前記油路は、前記ボルト孔（３４ｃ）および前記第２ボルト孔（３４ｅ）を挟んで並行する２本の油路（３４ｆ，３４ｇ）からなることを特徴とする、請求項５に記載の内燃機関のカムホルダ構造。
7. 前記シリンダヘッド（１２）の上面に結合されるヘッドカバー（１３）は、前記端部カムキャップ（３４Ａ）の上面に向けて下向きに突出する隔壁（１３ａ，１３ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の内燃機関のカムホルダ構造。
8. 前記複数の吸気側カムキャップ（３４，３４Ａ）および前記複数の排気側カムキャップ（３５）は、上面および気筒列線（Ｌ）側の側面が相互に連結され、反気筒列線（Ｌ）側の側面が開放することを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の内燃機関のカムホルダ構造。

Images