JP2011140904A - 車両用エンジン - Google Patents

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Abstract

【課題】カムハウジングに作用するカムの押圧力を低減することによってカムハウジングを小型化することのできる車両用エンジンを提供する。
【解決手段】車両用エンジン１０は、シリンダヘッド５０の上部に固定されるカムハウジング１２と、カムハウジング１２の上部に固定されるカムキャップ１４と、カムハウジング１２とカムキャップ１４との間で回転可能に支持されるカムシャフト１６と、カムシャフト１６に設けられたカム１８によって押圧されるロッカアーム２０と、ロッカアーム２０の一端を下方から支持するラッシュアジャスタ２４を備えている。ラッシュアジャスタ２４を装着するための円筒状のボア部３６がカムハウジング１２に対して一体的に設けられている。また、シリンダヘッド５０には、ラッシュアジャスタ２４の下面部を支持するベース部４０が一体的に設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用エンジンに関する。
従来、シリンダヘッドの上部に固定されるカムハウジングと、前記カムハウジングの上部に固定されるカムキャップと、前記カムハウジングと前記カムキャップとの間で回転可能に支持されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられたカムによって押圧されるロッカアームと、前記ロッカアームの一端を下方から支持するラッシュアジャスタと、を備えた車両用エンジンが知られている。このような車両用エンジンにおいて、カムハウジングに装着凹部が設けられており、その装着凹部にラッシュアジャスタが装着されたものが知られている（特許文献１を参照）。
特開２００８−０７５４８２号公報
特許文献１に記載された車両用エンジンにおいて、カムによってロッカアームが押圧されると、ロッカアームを支持するラッシュアジャスタ、及び、ラッシュアジャスタを支持するカムハウジングに対してカムの押圧力が作用する。
このため、従来の車両用エンジンでは、カムの押圧力を受けたときにカムハウジングが変形しないように、カムハウジングの剛性を高める必要があった。
しかし、カムハウジングの剛性を高めるためには、カムハウジングの肉厚を大きくする必要がある。カムハウジングの肉厚を大きくした場合、カムハウジングが大型化・重量化してしまうために、シリンダヘッドの上部にカムハウジングを固定するためのスペースを確保することが困難になってしまうという問題があった。
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、カムハウジングに作用するカムの押圧力を低減することによってカムハウジングを小型化することのできる車両用エンジンを提供することを目的とする。
本発明は、シリンダヘッドの上部に固定されるカムハウジングと、前記カムハウジングの上部に固定されるカムキャップと、前記カムハウジングと前記カムキャップとの間で回転可能に支持されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられたカムによって押圧されるロッカアームと、前記ロッカアームの一端を下方から支持する支持部品を備えた車両用エンジンであって、前記支持部品を装着するための円筒状のボア部を有しており、前記ボア部は、前記カムハウジングに対して一体的に設けられており、前記シリンダヘッドには、前記支持部品の下面部を支持するベース部が一体的に設けられていることを特徴とする車両用エンジンである。
本発明によれば、支持部品の下面部を支持するベース部がシリンダヘッドに一体的に設けられている。したがって、支持部品に作用したカムの押圧力をベース部によって受けることが可能であり、支持部品に作用したカムの押圧力をカムハウジングによって受ける必要がなくなる。この結果、カムハウジングの剛性を高める必要がなくなるために、カムハウジングの肉厚を小さくしてカムハウジングを小型化・軽量化することが可能となる。
本発明において、前記ボア部の下端部と、前記ベース部の上面部との間に隙間が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、ボア部に支持部品を装着する際に、ボア部の内部に存在する空気を、ボア部の下端部とベース部の上面部との間の隙間から逃がすことが可能である。したがって、支持部品を装着する際の空気の逃がし孔をシリンダヘッドあるいはカムハウジングに切削加工等によって設ける必要がなくなるために、車両用エンジンの材料コストや加工コストを低減することが可能となる。
本発明において、前記支持部品は油圧式のラッシュアジャスタであり、前記ラッシュアジャスタにオイルを供給するための給油路が前記カムハウジングに対して一体的に設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、カムハウジングと給油路とを一体的に成形することが可能となる。したがって、給油路をシリンダヘッドに切削加工等によって設ける必要がなくなる。また、カムハウジングと一体的に成形された給油路を部分的に粗材成形することにより、車両用エンジンの材料コストや加工コストを低減することが可能となる。
本発明によれば、カムハウジングを小型化することのできる車両用エンジンを提供することができる。
カムハウジング、カムキャップ、及びカムシャフトが組み立てられた状態を示す斜視図である。 カムハウジング、カムキャップ、及びカムシャフトが組み立てられる前の状態を示す斜視図である。 カムハウジングの斜視図である。 車両用エンジンの断面図である。 シリンダヘッドとラッシュアジャスタの拡大断面図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図４に示すように、本実施形態に係る車両用エンジン１０は、シリンダヘッド５０の上部に固定されるカムハウジング１２と、カムハウジング１２の上部に固定されるカムキャップ１４と、カムハウジング１２とカムキャップ１４との間で回転可能に支持されるカムシャフト１６と、カムシャフト１６に設けられているカム１８によって押圧されるロッカアーム２０と、ロッカアーム２０に押圧されることで作動するバルブ２２を備えている。車両用エンジン１０は、いわゆるＤＯＨＣ方式のエンジンであり、吸気用と排気用のバルブ２２をそれぞれ作動させるための左右一対のカムシャフト１６を備えている。
図４に示すように、カムハウジング１２及びカムキャップ１４は、シリンダヘッド５０の上部に複数本のボルト５２によって固定されている。
ロッカアーム２０の一方の端部は、ラッシュアジャスタ２４によって下方から支持されており、ロッカアーム２０の他方の端部は、バルブ２２のステム部２２ａに上方から当接している。ラッシュアジャスタ２４が、本発明の「支持部品」に対応している。
図示しないクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト１６が回転すると、カムシャフト１６に設けられているカム１８がロッカアーム２０のローラ２０ａを上方から押圧する。これにより、ロッカアーム２０はラッシュアジャスタ２４の上端部を支点として上下方向に揺動するとともに、バルブスプリング２６の弾性力に抗してバルブ２２を上下方向に往復作動させるようになっている。つまり、カムシャフト１６、カム１８、ロッカアーム２０、ラッシュアジャスタ２４、及びバルブスプリング２６によって、バルブ２２を作動させるための動弁系が構成されている。
カムハウジング１２及びカムキャップ１４は、アルミニウム合金等の金属材料からなる鋳造体を切削加工等によって仕上げたものである。カムハウジング１２及びカムキャップ１４は、例えば、ダイキャスト成形によって製造することが可能である。
図３に示すように、カムハウジング１２は、矩形状の外枠部１２ａと、その外枠部１２ａに囲まれた空間を複数に仕切る仕切壁１２ｂを備えている。仕切壁１２ｂによって仕切られたそれぞれの空間内には、各気筒のバルブ２２を作動させるための動弁系の構成部品が配置されている。
図２に示すように、カムシャフト１６は、ＳＴＫＭ材等の金属材料によって丸棒状に形成されている。カムシャフト１６の外周には、複数のカム１８が軸方向に並ぶようにして一体的に設けられている。
カムシャフト１６は、カムハウジング１２とカムキャップ１４との間で回転可能な状態で支持されている。具体的には、カムシャフト１６は、カムハウジング１２の上面に形成された断面略半円状の軸受凹部２８と、カムキャップ１４の下面に形成された断面略半円状の軸受凹部３０との間で回転可能に支持されている。
カムハウジング１２には、ラッシュアジャスタ２４に対してオイルを供給するための２本の給油パイプ３２が一体的に設けられている。給油パイプ３２は、カムハウジング１２と一体であるために、カムハウジング１２を成形する際に同時に成形することが可能となっている。
２本の給油パイプ３２は、それぞれ、２本のカムシャフト１６の軸方向とほぼ平行に延びるように形成されている。また、２本の給油パイプ３２は、カムハウジング１２に設けられた複数の仕切壁１２ｂを厚み方向に貫通するように形成されている。給油パイプ３２の軸心には、オイルの流路となる中心孔３４が形成されている。オイルポンプによってオイルパンより汲み上げられたオイルは、給油パイプ３２の内部に形成された中心孔３４を通って各ラッシュアジャスタ２４に供給されるようになっている。給油パイプ３２が、本発明の「給油路」に対応している。
図３に示すように、カムハウジング１２には、ラッシュアジャスタ２４を装着するためのボア部３６が一体的に設けられている。すなわち、カムハウジング１２には給油パイプ３２が一体的に設けられており、この給油パイプ３２の外周にボア部３６が一体的に設けられている。
ボア部３６は、略円筒状に形成されており、その内部には上下方向に開口した装着孔３８が形成されている（図５参照）。ラッシュアジャスタ２４は、装着孔３８の内面に密着した状態で当該装着孔３８に嵌合している。
一方、図４、図５に示すように、シリンダヘッド５０の上面には、略円柱状のベース部４０が上方に突出するようにして一体的に設けられている。ラッシュアジャスタ２４の下面部は、ベース部４０によって下方から支持されている。
また、図５に示すように、ボア部３６の下端部と、ベース部４０の上面部との間には、所定の大きさの隙間４２が存在している。
上述のように構成された車両用エンジン１０によって得られる作用効果について説明する。
本実施形態の車両用エンジン１０によれば、ラッシュアジャスタ２４の下面部を支持するベース部４０がシリンダヘッド５０に一体的に設けられている。したがって、ラッシュアジャスタ２４に作用したカム１８の押圧力を、ベース部４０によって受けることが可能であり、ラッシュアジャスタ２４に作用したカム１８の押圧力をカムハウジング１２によって受ける必要がなくなる。この結果、カムハウジング１２の剛性を高める必要がなくなるために、カムハウジング１２の肉厚を小さくしてカムハウジング１２を小型化・軽量化することが可能となる。
本実施形態の車両用エンジン１０によれば、ボア部３６の下端部と、ベース部４０の上面部との間に隙間４２が設けられている。したがって、ボア部３６にラッシュアジャスタ２４を装着する際に、ボア部３６の内部に存在する空気をその隙間４２から逃がすことが可能である。この結果、従来の車両用エンジンのように、ラッシュアジャスタ２４を装着する際の空気の逃がし孔をシリンダヘッド５０あるいはカムハウジング１２に切削加工等によって設ける必要がなくなるために、車両用エンジン１０の加工コストや材料コストを低減することが可能となる。
本実施形態の車両用エンジン１０によれば、ラッシュアジャスタ２４にオイルを供給するための給油パイプ３２がカムハウジング１２に対して一体的に設けられている。したがって、従来の車両用エンジンのように、ラッシュアジャスタ２４にオイルを供給するための給油路をシリンダヘッド５０に切削加工等によって設ける必要がなくなる。また、カムハウジング１２と一体的に成形された給油パイプ３２を部分的に鋳造等によって粗材成形することにより、車両用エンジン１０の材料コストや加工コストを低減することが可能となる。
本実施形態の車両用エンジン１０によれば、図５に示すように、ボア部３６の下端部と、ベース部４０の上面部との間に隙間４２が設けられている。したがって、ボア部３６の下端部がベース部４０の上面部と接触干渉しないために、シリンダヘッド５０に対するカムハウジング１２の締結面Ｓ１と、ボア部３６の下面Ｓ２との高さ方向の公差を大きくすることが可能である（つまり、締結面Ｓ１とボア部３６の下面Ｓ２との高さ方向の差が一定となるようにカムハウジング１２を精密加工する必要がなくなる）。したがって、シリンダヘッド５０の精密加工が不要となるために、シリンダヘッド５０の加工コストを低減することが可能となる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、ロッカアーム２０の一端を下方から支持する支持部品がラッシュアジャスタ２４である例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。支持部品は、例えば、固定式のピボットであってもよい。
（２）上記実施形態では、ベース部４０の形状が略円柱状である例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。ベース部４０の形状は、例えば、略直方体状であってもよい。
１０・・・車両用エンジン
１２・・・カムハウジング
１４・・・カムキャップ
１６・・・カムシャフト
１８・・・カム
２０・・・ロッカアーム
２２・・・バルブ
２４・・・ラッシュアジャスタ
３２・・・給油パイプ（給油路）
３６・・・ボア部
４０・・・ベース部
４２・・・隙間
５０・・・シリンダヘッド

Claims (3)

  1. シリンダヘッドの上部に固定されるカムハウジングと、前記カムハウジングの上部に固定されるカムキャップと、前記カムハウジングと前記カムキャップとの間で回転可能に支持されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられたカムによって押圧されるロッカアームと、前記ロッカアームの一端を下方から支持する支持部品と、を備えた車両用エンジンであって、
    前記支持部品を装着するための円筒状のボア部を有しており、
    前記ボア部は、前記カムハウジングに対して一体的に設けられており、
    前記シリンダヘッドには、前記支持部品の下面部を支持するベース部が一体的に設けられていることを特徴とする車両用エンジン。
  2. 請求項１に記載のエンジンであって、
    前記ボア部の下端部と、前記ベース部の上面部との間に隙間が設けられていることを特徴とする車両用エンジン。
  3. 請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンであって、
    前記支持部品は油圧式のラッシュアジャスタであり、
    前記ラッシュアジャスタにオイルを供給するための給油路が前記カムハウジングに対して一体的に設けられていることを特徴とする車両用エンジン。
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