JP2010249060A - カムハウジング及び内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】ラッシュアジャスタ取り付け部の剛性を確保することができるカムハウジング及び内燃機関を提供する。
【解決手段】ラッシュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂが一体形成される又は取付部材により固定されるカムハウジング１において、カムハウジング１の吸気側の外壁に沿ってインジェクタ取り付け部６が形成されている。よって、従来のように、インジェクタ逃し部３４をラッシュアジャスタ取り付け部５ａに設ける必要がなく、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａの剛性を十分に確保することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、カムハウジング及び内燃機関に関する。

従来より、ラッシュアジャスタを支持するラッシュアジャスタ支持部が、ラダーフレーム式ロアカムキャリアと一体に形成されている内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ラッシュアジャスタが挿着されるサブハウジングがボルトによりカムハウジングに固定されている内燃機関が知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１９２１０５号公報

特開２００８−７５４８２号公報

ところで、シリンダヘッド上にロアカムキャリア又はカムハウジングが取り付けられる内燃機関では、シリンダヘッドの吸気側（ＩＮ側）にフューエルインジェクタが配置されることがある。このため、吸気側のラッシュアジャスタ支持部又はサブハウジングはフューエルインジェクタを配置するための凹部を設ける必要があり、吸気側のラッシュアジャスタ支持部又はサブハウジングの剛性を確保することが容易ではない。

上記課題に鑑み、本発明の目的は、ラッシュアジャスタ取り付け部の剛性を確保することができるカムハウジング及び内燃機関を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のカムハウジングは、ラッシュアジャスタ取り付け手段が一体形成される又は取付部材により固定されるカムハウジングにおいて、当該カムハウジングの吸気側の外壁に沿ってインジェクタ取り付け手段が形成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、従来のように、凹部（インジェクタ逃し部）をラッシュアジャスタ取り付け手段に設ける必要がなく、ラッシュアジャスタ取り付け手段の剛性を十分に確保することができる。

好ましくは、前記インジェクタ取り付け手段は、インジェクタを前記カムハウジングの吸気側の外壁と略平行に取り付けるための開口部を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、インジェクタが内燃機関の外側方向に飛び出すことがないため、内燃機関の横幅を従来の内燃機関の横幅よりも小さくできる。

好ましくは、前記ラッシュアジャスタ取り付け手段は、前記インジェクタ取り付け手段に取り付けられるインジェクタとの接触を回避するための凹部を有していないことを特徴とする。

かかる構成によれば、ラッシュアジャスタ取り付け手段の剛性を十分に確保することができる。

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関は、シリンダヘッド上にカムハウジングが取り付けられる内燃機関において、前記カムハウジングには、ラッシュアジャスタ取り付け手段が一体形成されており又は取付部材により固定されており、当該カムハウジングの吸気側の外壁に沿ってインジェクタ取り付け手段が形成されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、従来のように、凹部（インジェクタ逃し部）をラッシュアジャスタ取り付け手段に設ける必要がなく、ラッシュアジャスタ取り付け手段の剛性を十分に確保することができる。

本発明によれば、ラッシュアジャスタ取り付け部の剛性を確保することができる。

カムハウジング及びシリンダヘッドの拡散分解図である。 （Ａ）は、吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部５の斜視図であり、（Ｂ）は、従来の吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部の斜視図である。 （Ａ）は、従来のカムハウジング及びシリンダヘッドの断面図であり、（Ｂ）は、本実施の形態に係るカムハウジング及びシリンダヘッドの断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、カムハウジング及びシリンダヘッドの拡散分解図である。図２（Ａ）は、吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部５の斜視図であり、図２（Ｂ）は、従来の吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部の斜視図である。図３（Ａ）は、従来のカムハウジング及びシリンダヘッドの断面図であり、図３（Ｂ）は、本実施の形態に係るカムハウジング及びシリンダヘッドの断面図である。

図１のカムハウジング１及びシリンダヘッド２は、直列４気筒の内燃機関に組み込まれている。カムハウジング１は、複数の橋架部４、複数のラッジュアジャスタ取り付け部５、及び複数のインジェクタ取り付け部６で構成されており、これらの要素は一体形成されている。尚、以下の説明では、吸気側の部材と排気側の部材とを区別する必要がある場合に、吸気側の部材の参照番号に符号ａを付し、排気側の部材の参照番号に符号ｂを付す。

各橋架部４は、カムハウジング１の排気側と吸気側の間に橋架されており、カム４１ａ，４１ｂ（図３（Ｂ）参照）を長手軸方向に配置するためのカムシャフト４２ａ，４２ｂ（図３（Ｂ）参照）を載置するための凹部７、アッパーカムキャリア５０（図３（Ｂ）参照）取り付けるためのボルト孔８、カムハウジング１をシリンダヘッド２に結合するハウジングボルト用のボルト孔９、及び橋架部４を下方から支持する支持部１０が形成されている。

また、各ラッジュアジャスタ取り付け部５は、カムハウジング１の底部に一体形成されており、ラッジュアジャスタ取り付け穴１１がラッジュアジャスタ取り付け部５に形成されている。また、ラッジュアジャスタ取り付け部５は、カムハウジング１の底部の排気側及び吸気側にそれぞれ配置されており、さらに橋架部４の下方に配置されている。尚、図１では、ラッジュアジャスタ取り付け部５は排気側のみが描かれているが、吸気側にも設けられている。また、図１では、２つの橋架部４の間には、１つのラッジュアジャスタ取り付け穴１１が描かれているが、実際には、２つの橋架部４の間には、２つのラッジュアジャスタ取り付け穴１１が形成されている。

複数のインジェクタ取り付け部６は、カムハウジング１の吸気側の外壁に沿って一列に形成されている。各インジェクタ取り付け部６には、インジェクタ１３を取り付けるための開口部１２が形成されている。図３（Ｂ）の開口部１２は、インジェクタ１３が吸気側の外壁３と略平行（平行を含む）となるように（即ちインジェクタ１３の挿入角度が、吸気側の外壁３の傾斜角度と略平行（平行を含む）となる）各インジェクタ取り付け部６に形成されている。このため、図３（Ｂ）の内燃機関の横幅を、図３（Ａ）の従来の内燃機関の横幅よりも小さくできる。尚、略平行とは、インジェクタ１３の挿入角度が、吸気側の外壁３の傾斜角度から、例えば０〜２度傾いた状態である。

シリンダヘッド２は、その中心付近に長手方向に沿って４つの点火プラグ取り付け孔２１が設けられている。シリンダヘッド２の下面側には、各点火プラグ取り付け孔２１と連通する燃焼室（不図示）がそれぞれ形成されている。また、各点火プラグ取り付け孔２１の周囲には、各点火プラグ取り付け孔２１を囲むように配置されると共に燃焼室と連通するバルブガイド２２，２３が設けられている。バルブガイド２２には、吸気バルブ（不図示）が装着され、バルブガイド２３には、排気バルブ（不図示）が装着される。また、シリンダヘッド２は、気筒毎に吸気ポート２４と排気ポート２５（図３（Ｂ）参照）を備えている。排気ポート２５は、シリンダヘッド２の排気側の外壁上で、吸気ポート２４と対称な位置に形成されいる。

吸気ポート２４及び排気ポート２５の側方にシリンダヘッド２と不図示のシリンダブロックとを結合するヘッドボルトが挿通するボルト孔２６が設けられている。ボルト孔２６は、排気側に５個、吸気側に５個の計１０個設けられている。これらのボルト孔２６の周辺には、ラッジュアジャスタ取り付け部５を配置するための配置部２７が設けられている。この配置部２７は、ラッジュアジャスタ取り付け部５が安定した状態で設置されるように平面状に加工されている。

吸気ポート２４の上部には、インジェクタ１３用のノズル逃がし穴２８が形成されている。インジェクタ１３がインジェクタ取り付け部６の開口部１２に取り付けられると、インジェクタ１３のノズル（即ちインジェクタ１３の先端部）がノズル逃がし穴２８に挿入される。

配置部２７には、ラッジュアジャスタ取り付け部５を固定するためのボルト孔２９が設けられている。このボルト孔２９は、上記ボルト孔２６よりも燃焼室から離れる側に設けられている。すなわち、各ボルト孔２９は、各ボルト孔２６から、点火プラグ取り付け孔２１の配列方向と直交する方向にシリンダヘッド２の外側に向かってずれた位置に設けられている。前記のように各ボルト孔２６は、吸気ポート２４及び排気ポート２５の側方に設けられており、各ボルト孔２９も同様に吸気ポート２４及び排気ポート２５の側方に設けられている。

図３（Ｂ）に示すように、ラッジュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂは、カムハウジング１の底部に一体形成されている。シリンダヘッド２に組み込まれた吸気バルブはバルブスプリング４５ａで覆われ、排気バルブはバルブスプリング４５ｂで覆われている。ラッジュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂには、それぞれラッシュアジャスタ４３ａ，４３ｂが取り付けられている。バルブスプリング４５ａ及びラッシュアジャスタ４３ａの上には、ロッカーアーム４４ａが載置され、バルブスプリング４５ｂ及びラッシュアジャスタ４３ｂの上には、ロッカーアーム４４ｂが載置されている。ロッカーアーム４４ａとカム４１ａ、及びロッカーアーム４４ｂとカム４１ｂがそれぞれ接するように、カムシャフト４２ａ，４２ｂが凹部７（図１参照）に載置されている。シリンダヘッド２上にカムハウジング１を組み付け、さらにカムハウジング１の上にアッパーカムキャリア５０を組み付けることにより図３（Ｂ）の内燃機関は作成される。

次に、吸気側のラッジュアジャスタ取り付け部５ａの構成について説明する。

上述したように、吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部５ａは、カムハウジング１と一体形成されているので、図２（Ａ）では、吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部５の主要構造のみを示す。

図２（Ａ）において、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａは、内部にオイルが流通するオイル通路３０を備えている。このオイル通路３０には、図示しないオイルパン内のオイルが供給される。また、ラッシュアジャスタ取り付け部５にはラッシュアジャスタ取り付け穴１１が設けられている。ラッシュアジャスタ取り付け穴１１はオイル通路３０と連通しており、さらにラッシュアジャスタ取り付け穴１１に収容されるラッシュアジャスタ４３ａに設けられたオイル室（不図示）と連通する。シリンダヘッド２の吸気側には合計８個の吸気バルブが装着されることになるので、ラッシュアジャスタ取り付け穴１１も８個設けられている。一気筒分の吸気バルブは２個であり、ラッシュアジャスタ取り付け穴１１も２個組みになって配置されている。２個組みとなったラッシュアジャスタ取り付け穴１１の側方には、ラッジュアジャスタ取り付け部５ａを配置部２７に固定するためのボルトが挿通されるボルト孔３１が設けられている。

また、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａは、不図示のカムジャーナルへ通じる油路３２を備えている。油路３２には図示しないオイルパン内のオイルが供給される。油路３２は、ボルト孔３１と連通している。図２（Ａ）の符号３３は、カムハウジング１から切り離された面を示す。

図２（Ｂ）の従来の吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部１０５ａは、図２（Ａ）のラッシュアジャスタ取り付け部５ａと、インジェクタ逃し部３４を備えている点で異なる。これは、図３（Ａ）に示すように、従来のシリンダヘッド１０２は、吸気側のラッシュアジャスタ取り付け部１０５ａの近傍にインジェクタ取り付け部１０６を設けているので、ラッシュアジャスタ取り付け部１０５ａがインジェクタ１１３の装着を妨害しないようにするためである。しかしながら、このインジェクタ逃し部３４がラッシュアジャスタ取り付け部１０５ａに設けられているために、ラッシュアジャスタ取り付け部１０５ａの剛性を確保することが容易ではないという問題がある。

本実施の形態では、図１及び図３（Ｂ）に示すように、インジェクタ取り付け部６が、カムハウジング１の吸気側の外壁に沿って形成されているので、インジェクタ逃し部３４をラッシュアジャスタ取り付け部５ａに設ける必要がなく、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａの剛性を十分に確保することができる。

上記実施の形態では、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂは、カムハウジング１と一体形成されているが、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂをカムハウジング１とは別体で構成し、別体のラッシュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂをカムハウジング１にボルトや溶接等の取付部材により図３（Ｂ）に示す位置に固定してもよい。

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂが一体形成される又は取付部材により固定されるカムハウジング１において、カムハウジング１の吸気側の外壁に沿ってインジェクタ取り付け部６が形成されているので、従来のように、インジェクタ逃し部３４をラッシュアジャスタ取り付け部５ａに設ける必要がなく、ラッシュアジャスタ取り付け部５ａの剛性を十分に確保することができる。また、これにより、吸気バルブや排気バルブのジャンプやバウンス現象が発生しにくくなり、ＮＶ（ノイズ・振動）特性が悪化することなく、内燃機関（エンジン）を高回転まで使用することができる。

さらに、シリンダヘッド２からラッシュアジャスタ取り付け部５ａ，５ｂ及びインジェクタ取り付け部６を取り除くことができるので、シリンダヘッド２の鋳造性を向上することができると共にシリンダヘッド２の加工コストを低減することができる。

また、インジェクタ取り付け部６をカムハウジング１の吸気側に形成したことで、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、カムハウジング１とシリンダヘッド２の分割面を従来よりも低い位置に形成でき、内燃機関のコンパクト化に繋がる。特に、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、インジェクタを従来よりも鉛直方向に近い角度に配置できるため、内燃機関の幅方向のコンパクト化に繋がる。また、インジェクタ取り付け部６をカムハウジング１の吸気側に形成したことで、カムハウジング１の厚みを十分に確保できる。結果として、動弁系の支持剛性を向上でき、良好なＮＶ（ノイズ・振動）特性を得ることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。

１ カムハウジング、２ シリンダヘッド、４ 橋架部、５ ラッジュアジャスタ取り付け部５、６ インジェクタ取り付け部、８，９，２６，２９ ボルト孔、１０ 支持部、１１ ラッジュアジャスタ取り付け穴、１２ 開口部、１３ インジェクタ、２１ 点火プラグ取り付け孔、２２，２３ バルブガイド、２４ 吸気ポート、２５ 排気ポート、２７ 配置部、４１ａ，４１ｂ カム、４２ａ，４２ｂ カムシャフト、４３ａ，４３ｂ ラッシュアジャスタ、４４ａ，４４ｂ ロッカーアーム、４５ａ，４５ｂ バルブスプリング、５０ アッパーカムキャリア

Claims (4)

1. ラッシュアジャスタ取り付け手段が一体形成される又は取付部材により固定されるカムハウジングにおいて、
   当該カムハウジングの吸気側の外壁に沿ってインジェクタ取り付け手段が形成されていることを特徴とするカムハウジング。
2. 前記インジェクタ取り付け手段は、インジェクタを前記カムハウジングの吸気側の外壁と略平行に取り付けるための開口部を備えることを特徴とする請求項１に記載のカムハウジング。
3. 前記ラッシュアジャスタ取り付け手段は、前記インジェクタ取り付け手段に取り付けられるインジェクタとの接触を回避するための凹部を有していないことを特徴とする請求項１又は２に記載のカムハウジング。
4. シリンダヘッド上にカムハウジングが取り付けられる内燃機関において、
   前記カムハウジングには、ラッシュアジャスタ取り付け手段が一体形成されており又は取付部材により固定されており、当該カムハウジングの吸気側の外壁に沿ってインジェクタ取り付け手段が形成されていることを特徴とする内燃機関。

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