JP3052775B2 - Ｏｈｃ式内燃機関のロッカカバー構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッドにロッ
カケースおよびロッカカバーを設けて、シリンダヘッド
上部に在る動弁系を周囲から取り囲むように覆うＯＨＣ
式内燃機関のロッカカバー構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】４弁で代表される多弁式のディーゼルエ
ンジン（内燃機関）は、ロッカ室の内部に燃料噴射ノズ
ルが設置されるために、ロッカケースを用いたロッカカ
バー構造を用いて、燃料噴射ノズルにつながる噴射管を
外部からロッカ室へ導入させることが行われている。

【０００３】これは、燃焼室の中央に燃料噴射ノズルが
配置され、同ノズルを囲むように二つの吸気弁，二つの
排気弁が配置されるレイアウトとなって、二弁式のよう
に燃料噴射ノズルが動弁系機器から離れた位置に配置す
るのが困難なことによる。

【０００４】この構造は、シリンダの上部にカムシャフ
トを配置したオーバヘッドカムシャフト（ＯＨＣ）式の
ディーゼルエンジンに多く採用されるようになった。こ
うしたロッカカバー構造は、図６および図７に示される
ようにシリンダヘッドａの上部に動弁機構ｂを取り囲む
ように、高さ寸法の低い枠形の周壁からなるロッカケー
スｃを設け、このロッカケースｃの上端部に同ケースｃ
を塞ぐようにロッカカバーｄを取付けている。

【０００５】そして、このロッカケースｃを通じ、燃料
噴射ノズルｅにつながる噴射管ｆを外部へ配管させてあ
る。なお、噴射管ｆは、分割された管部材ｇ，ｈをロッ
カケースｃの周壁に設けたコネクターｉで接続する構造
となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロッカケー
スｃの採用は、燃料噴射ノズルｅの組立性、シール性な
どで優れた効果をもたらすものの、それによって部品点
数、重量が増えたりする影響がある。

【０００７】そこで、ロッカケースｃを活用して、シリ
ンダヘッドａの上部に搭載してあるオーバヘッドカムシ
ャフト（ＯＨＣ）式の動弁機構ｂ（シリンダヘッドａの
上部にカムキャップｏで支持されるカムシャフトｋが配
置されて動弁機構を構成する）の構成部分、シリンダヘ
ッドａの構成部分を補わせることが考えられている。

【０００８】例えばガソリンエンジでは、特開平２−６
７４４８号に開示されているようにシリンダヘッドカバ
ーにカムキャップを形成することが提案されている。具
体的には、これは、図８に示されるように二つに分割し
たシリンダヘッドカバーｍ，ｎのうち、シリンダヘッド
ａに付くシリンダヘッドカバーｎの周壁部分と、カムシ
ャフトｋを支持するカムキャップｏの端部との間に在る
隙間ｔに、双方を結合する結合部分ｐを形成して、シリ
ンダヘッドカバーｎにカムキャップｏを一体にさせる構
造である。

【０００９】この構造を上記ロッカカバー構造に適用す
ることが考えられる。しかしながら、この構造だと、エ
ンジンを構成する部品の点数、組立工数などは減少され
るものの、各カムキャップｏの端部とシリンダヘッドカ
バーｎの壁部との間の距離ｔを埋める結合部分ｐの追加
により、重量が増えるという点が目立つ。

【００１０】そのため、これだけでは、未だロッカケー
スｃを十分に活用しているとはいえない。これは、ロッ
カーケースｃの活用が進めば、それだけ不具合を抑制し
つつ、多くの利点をもたらせられるからである。

【００１１】このため、多くの機能を有するロッカーカ
バー構造が要望されている。本発明は上記事情に着目し
てなされたもので、その目的とするところは、重量が増
加すること、外形が大形になることを抑制しつつ、ロッ
カケースにカムキャップ機能、シリンダヘッドの潤滑油
を外部へ導出させる機能をもたせた、多機能化を図った
内燃機関のロッカカバー構造を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した発明は、カムシャフトがシリンダ
ヘッドの上部に在る内燃機関を構成するシリンダヘッド
の上部に在る枠形のロッカケースの、カムキャップの端
部と向き合うロッカケースの周壁部分を、同キャップ端
との間の隙間をなくすようにキャップ側へ寄せてカムキ
ャップと一体にし、かつこのロッカケースの周壁部分
に、潤滑油通路を、上記寄せた分を補うように、外方へ
突き出して設けたことにある。

【００１３】請求項２に記載した発明は、上記目的に加
え、ロッカケースを固定するためのボルトを活用してカ
ムキャップを固定させるために、請求項２に記載のロッ
カケースの周壁部分を、同周壁部分に在るロッカケース
を固定するためのケース取付孔が、カムキャップに在る
キャップ取付孔と連続して連通する位置にまで寄せて、
カムキャップと一体にしたことにある。

【００１４】請求項３に記載した発明は、上記目的に加
え、シリンダヘッドの上部に溜る潤滑油を速やかに内燃
機関のオイルパンに戻せるようにするために、請求項１
に記載の潤滑油通路を、ロッカケースの周壁部分の外面
に、内部空間の大部分をロッカケースの内側に対して開
口させた筒形部をカムシャフトの軸心に沿って突設する
とともに、同筒形部に内燃機関のオイルパンに向かう流
出部を形成して構成したことにある。

【００１５】

【作用】請求項１に記載した発明によると、カムキャッ
プは、寄せたロッカケースの周壁部分との一体化によ
り、重量の増大をもたらす、カムキャップ端とロッカケ
ースの周壁部分との間の離反した部分を埋める結合部分
を必要とせずに、ロッカケースに一体に形成される。

【００１６】しかも、シリンダヘッドに溜る潤滑油を導
出させる潤滑油通路は、上記ロッカケースの周壁部分を
寄せることで生じる空部分を設置スペースとして活用し
てロッカケースの外面に形成されるから、外形を無用に
大きくせずに、ロッカケースに形成されるようになる。

【００１７】この結果、ロッカケースには、発生し得る
支障をできる限り抑制しつつ、シリンダヘッドの潤滑油
を外部へ導出可能な機能、カムキャップ機能という、内
燃機関の部品点数の削減に貢献する多機能がもたらせら
れる。

【００１８】請求項２に記載した発明によると、ロッカ
ケースの周壁部分に在るケース取付孔が、そのままカム
キャップを固定するためのキャップ取付孔としても兼用
されるようになるので、ロッカケースを固定するための
ボルトを活用してカムキャップを固定させられる。

【００１９】この結果、カムキャップを固定するボルト
数は削減され、その分、一層、部品点数の削減化が図れ
る。請求項３に記載した発明によると、潤滑油通路の開
口部から、シリンダヘッドの上部に溜る潤滑油を大量に
受け入れて、同潤滑油を流出部から内燃機関のオイルパ
ンへ流出させられる。これにより、シリンダヘッドの上
部の潤滑油を速やかに内燃機関のオイルパンへ戻せるよ
うになる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図４に示す一実施
例にもとづいて説明する。ここで、図１は本発明を適用
した４弁式（多弁式）の内燃機関、例えば一部切欠した
ディーゼルエンジンのロッカカバー構造の外観を示し、
図２は同ロッカカバー構造を分解した斜視図を示し、図
３は図２中のＸ−Ｘ線に沿う平面図を示し、図４は図２
中のＹ−Ｙ線に沿う断面図を示している。

【００２１】同図中１は、内部に例えば４つの上下向き
のシリンダ（図示しない）がエンジン前後方向に沿って
並行に配置されたシリンダブロック、２は同シリンダブ
ロック１の上部に載せられたシリンダヘッドである。

【００２２】シリンダヘッド２の上部には動弁機構３が
搭載されている。動弁機構３には、燃焼室（図示しな
い）の側方、シリンダヘッド２の外周部寄りの部位にカ
ムシャフト５をエンジン前後方向に沿って配置し、この
カムシャフト５の変位を、吸・排気別にロッカア−ム
６、ロッカレバー７を通じて、燃焼室（図示しない）の
頭上に在る吸・排気バルブ８へ伝えるオーバヘッドカム
シャフト方式（ＯＨＣ式）が用いられている。但し、５
ａはクランクシャフト（図示しない）からの回転を受け
るタイミングギヤ、９はカムシャフト５と燃焼室との間
に並行に配置されてロッカアーム６を支持するロッカシ
ャフトである。

【００２３】吸気・排気バルブ８は、燃焼室の中央に設
けた燃料噴射ノズル１０を囲むように、１シリンダ当た
り、例えば吸気側に２本、排気側に２本づつ配置されて
いて、４弁（多弁式）ＯＨＣ式の動弁系としてある。

【００２４】またシリンダヘッド２の上端外周部には、
枠形のロッカケース１１が立設してある。ロッカケース
１１は、シリンダヘッド１の周方向に沿って連続する高
さ寸法の低い周壁から構成してある。

【００２５】このロッカケース１１は、周壁の各部に設
けた上下向きのケース取付孔１９から、ボルト２０をシ
リンダヘッド２へ螺挿することによって固定してあり、
周壁でシリンダヘッド２の上部に在る動弁機構３を周囲
から取り囲んでいる。

【００２６】そして、このロッカケース１１の周壁を貫
通させて、各燃料噴射ノズル１０からの噴射管１２を外
部へ配管させてある。なお、噴射管１２には、ロッカケ
ース１１の周壁に形成した噴射管用通孔１３を通じて、
シリンダヘッド２内の管部分１２ａとシリンダヘッド２
外の管部分１２ｂとをコネクター部材１４で接続する配
管構造が採用してある。

【００２７】またロッカケース１１は、噴射管１２を配
管させる機能だけでなく、カムシャフト５を支持する構
造、シリンダヘッド２の上部に溜る潤滑油１６を外部に
導出させる構造を兼ねるように改良してある。

【００２８】すなわち、周知のようにカムシャフト５の
支持には、カムシャフト５の支持部位となる軸部分を、
シリンダヘッド２の上面に形成された支持台１７とこれ
と別体なカムキャップ１８との結合によって、径方向両
側から挟み込むことより、回転自在に支持させる構造が
用いてある。

【００２９】ここで、前者の構造（カムシャフト５を支
持する構造を兼ねる）は、ロッカケース１１とこのカム
キャップ１８とを一体にしたものである。この一体構造
は、先の公報で挙げたようなカムキャップ１８の端部
と、これと向き合うロッカケース１１の辺を構成する周
壁部分１１ａとの間の隙間に結合部を形成して、カムキ
ャップ１８とロッカケース１１とを一体にするようにし
たのではなく、この隙間をなくすように周壁部分１１ａ
の位置をカムキャップ１８側へ寄せて、カムキャップ１
８とロッカケース１１とを一体にした構造である。

【００３０】具体的には、ロッカケース１１の周壁部分
１１ａは、同周壁部分１１ａに設けてあるケース取付孔
１９（ロッカケース１１を固定するための孔）が、カム
キャップ１８の周壁部分１１ａ寄りに設けて在るキャッ
プ取付孔１８ａと連続して連通する位置にまで寄せて、
カムキャップ１８と一体にしてある。

【００３１】この点をわかりやすくするよう、従来のカ
ムキャップとロッカケースとが別体な構造から説明すれ
ば、上記構造は、図６および図７に示されているように
隙間ｔを挟んで離れた位置にあるロッカケースｃのケー
ス取付孔ｒとカムキャップｏの外側に在るキャップ取付
孔ｓとを、ケース取付孔ｓがキャップ取付孔ｓと合致す
る部位まで、ロッカケースｃの周壁部分を、隙間ｔをな
くすよう、燃焼室側へ寄せて、ロッカケースｃの周壁部
分とカムキャップｏとを一体にした構造といえる。

【００３２】こうした構造によって、重量の増大を抑制
しつつ、カムキャップ１８をロッカケース１１に一体化
させている。と同時にケース取付孔１９を、そのままカ
ムキャップ１８を固定するためのキャップ取付孔１８ａ
として利用できる構造にしてある。

【００３３】また後者の構造（潤滑油１６を外部に導出
させる構造を兼ねる）は、この寄せた周壁部分１１ａ
に、寄せにより幅狭となるロッカケース１１を元の幅寸
法に補うべく、外面から外方へ突き出るように潤滑油通
路２１を形成した構造が用いてある。

【００３４】詳しくは、図１〜図４に示されるように周
壁部分１１ａの外面全体には、断面が略Ｃ字状をなした
筒形部２２がエンジン前後方向（カムシャフト５の軸心
方向）に沿って形成されている。

【００３５】この筒形部２２の突出寸法は、カムキャッ
プ１８が別体なときのロッカケース１１の幅寸法Ａと、
カムキャップ１８を一体にしたことによって幅狭となっ
たロッカケース１１の幅寸法Ｂとの差Ｃ（空部分）と略
同じに設定されている。

【００３６】つまり、筒形部２２の形成によって、ロッ
カケース１１の外形はほぼ元の幅寸法Ａに戻る。また筒
形部２２の内部空間全体は、周壁部分１１ａに設けた開
口部２３を通じて、ロッカケース１１内の水平方向全体
に開口していて、図示しないオイルメインギャラリから
給送されてシリンダヘッド２の上部に溜る潤滑油１６を
大量に受け入れられるようにしてある。

【００３７】筒形部２２のうち、タイミングギヤ５ａ側
の端部は、同タイミングギヤ５ａを収容する室部分１１
ｂに開口する開口２４（流出部に相当）が形成されてい
て、筒形部２２で受け入れた潤滑油１６を、室部分１１
ｂを通じて、ディーゼルエンジンのオイルパンへ戻せる
ようにしてある。

【００３８】また筒形部２２の中間部分の周壁には、側
方に突き出るような口体部２５（流出部に相当）が形成
されていて、通路の途中からも、受け入れた潤滑油１６
をディーゼルエンジンのオイルパンへ戻せるようにして
ある。

【００３９】なお、通路の残る端部（反タイミングギヤ
５ａ側の端部）は蓋板２６によって閉塞してある。そし
て、こうしたロッカケース１１の上端部には、同ロッカ
ケース１１の上部開口を閉塞するロッカカバー２７が取
り付けられ、ロッカケース１１で囲んだ動弁機構３を密
閉している。

【００４０】しかして、このように構成されたロッカカ
バー構造のロッカケース１１を見ると、カムキャップ１
８と潤滑油通路２１とが加わる。ここで、カムキャップ
１８は、寄せたロッカケース１１の周壁部分１１ａとの
一体化により、カムキャップ端とロッカケースの周壁部
分との間の離反した隙間部分を埋めるような結合部分を
必要とせずに、ロッカケース１１に一体に形成されてい
るから、無用にロッカケース１１の重量が増加せずにす
む。

【００４１】しかも、潤滑油通路２１は、このロッカケ
ース１１の周壁部分１１ａを寄せることで生じる空部分
を設置スペースとして、周壁部分１１ａの外面に形成さ
れているから、ロッカケース１１の外形を無用に大きく
せずに、シリンダヘッド２の上部に溜る潤滑油１６をオ
イルパンへ戻せるようになる。

【００４２】このことは、ロッカケース１１には、発生
し得る支障をできる限り抑制しつつ、カムキャップ構
造、シリンダヘッド２の潤滑油１６を外部へ導出可能な
構造という、エンジンの部品点数の削減に貢献する多機
能をもたせることができる。

【００４３】しかも、この周壁部分１１ａに潤滑油通路
２１を設ける構造だと、シリンダが垂直に向く方向、シ
リンダが水平に向く方向など、エンジンの搭載の仕方が
変更、あるいはエンジン形式の変更しても、シリンダヘ
ッド２における潤滑油１６の戻り系として潤滑油通路２
１が利用できる利点をもつ。

【００４４】具体的には、図５に示されるようにシリン
ダが水平方向に向くようにマウントされるエンジンだ
と、潤滑油通路２１が下側となるようにエンジンを据え
付けて、潤滑油通路２１の口体部２５から潤滑油１６を
オイルパン（図示しない）に戻すようにする。

【００４５】またロッカケース１１を固定するためのケ
ース取付孔１９が、カムキャップ１８に在るキャップ取
付孔と連続して連通する位置にまで、ロッカケース１１
の周壁部分１１ａを寄せて、ロッカケース１１とカムキ
ャップ１８とを一体にする構造を採用すると、周壁部分
１１ａに在るケース取付孔１９を、そのままカムキャッ
プ１８を固定するためのキャップ取付孔としても兼用さ
せることができる。

【００４６】この結果、ロッカケース１１を固定するた
めのボルト２０を活用してカムキャップ１８を固定させ
ることができるようになり、カムキャップ１８の固定に
必要なボルト数を削減でき、一層、部品点数の削減化が
図れるようになる。

【００４７】そのうえ、内部空間の大部分がロッカケー
ス１１内に開口された筒形部２２を用い、この筒形部２
２にオイルパンへ向かう流出部分を設けてなる潤滑油通
路２１を採用すると、シリンダヘッド２の上部に溜る潤
滑油１６を大量に受け入れて、同潤滑油１６をエンジン
のオイルパンへ流出させることができるから、シリンダ
ヘッド２の上部の潤滑油１６を速やかにエンジンのオイ
ルパンへ戻すことができるという効果をもたらす。

【００４８】なお、一実施例では、ロッカカバーが一層
となっている二段式のロッカカバー構造に、本発明を適
用したが、これに限らず、ロッカカバーが二層、あるい
はそれ以上の段をなしている複数段式のロッカカバー構
造に、本発明を適用してもよいことはもちろんである。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、重量が増加すること、外形が大形になるこ
とを抑制するという、発生し得る支障をできる限り抑制
しつつ、ロッカケースにカムキャップ機能、シリンダヘ
ッドの潤滑油を外部へ導出させる機能をもたせることが
できる。

【００５０】この結果、内燃機関における部品点数の削
減化を合理的に進めることができる。請求項２に記載の
発明によれば、上記請求項１の発明の効果に加え、ロッ
カケースを固定するためのボルトを活用してカムキャッ
プを固定させることができる。

【００５１】この結果、カムキャップを固定するボルト
数を削減でき、その分、一層、部品点数の削減化を図る
ことができる。請求項３に記載の発明によれば、上記請
求項１の発明の効果に加え、シリンダヘッドの上部に溜
る潤滑油を速やかに内燃機関のオイルパンに戻すことが
できるという効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るロッカカバー構造を、
同ロッカカバー構造を搭載したＯＨＣ式ディーゼルエン
ジンの頭部分と共に示す斜視図。

【図２】同ディーゼルエンジンのシリンダヘッドから、
ロッカケース、ロッカカバー、ロッカシャフト、燃料噴
射ノズルなどを外した分解斜視図。

【図３】図１中のＸ−Ｘ線に沿うロッカケースの平面
を、潤滑油の流れと共に示す平面図。

【図４】図１中のＹ−Ｙ線に沿うエンジン上部分の側断
面図。

【図５】シリンダを水平の向きに配置してエンジンをマ
ウントしたときの潤滑油の流れを説明するための断面
図。

【図６】従来のロッカケースを用いたＯＨＣ式ディーゼ
ルエンジンの頭部部分の断面図。

【図７】同ロッカケースの平面図。

【図８】従来のロッカケースにカムキャップが一体に形
成された構造を説明するための断面図。

【符号の説明】

２…シリンダヘッド ３…動弁機構 ５
…カムシャフト ６…ロッカアーム ７…ロッカレバー ８
…吸・排気バルブ ９…ロッカシャフト １０…燃料噴射ノズル １１
…ロッカケース １１ａ…周壁部分 １６…潤滑油 １
７…支持台 １８…カムキャップ １９…ケース取付孔 ２
１…潤滑油通路 ２２…筒形部 ２３…開口部 ２４，２５…開口，口体部（流出部） ２
７…ロッカカバー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｑ (72)発明者 上野 竜也 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三 菱自動車エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−81407（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−67448（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−65305（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−134636（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02F 7/00 F01L 1/04 F01L 1/18 F01M 1/06 F02F 1/00 - 1/42

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムシャフトがカムキャップにて所定位
   置に支持されたカム式の動弁機構を有するシリンダヘッ
   ドの上部に、前記動弁系を取り囲むように枠形のロッカ
   ケースを設け、このロッカケースの上端部に同ケースの
   開口を閉塞するようにロッカカバーを設けて構成される
   ＯＨＣ式内燃機関のロッカカバー構造において、 前記ロッカケースは、 前記カムキャップの端部と向き合うロッカケースの周壁
   部分が、同キャップ端との間の隙間をなくすようにキャ
   ップ側へ寄せて前記カムキャップと一体に形成され、 かつ前記ロッカケースの周壁部分には、潤滑油通路が、
   前記寄せた分を補うように、外方へ突き出して設けられ
   てなることを特徴とするＯＨＣ式内燃機関のロッカカバ
   ー構造。
2. 【請求項２】 前記ロッカケースの周壁部分は、同周壁
   部分に在るロッカケースを固定するためのケース取付孔
   が、カムキャップに在るキャップ取付孔と連続して連通
   する位置にまで寄せて、カムキャップと一体にしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載のＯＨＣ式内燃機関の
   ロッカカバー構造。
3. 【請求項３】 前記潤滑油通路は、ロッカケースの周壁
   部分の外面に、前記ロッカケースの内側に対して内部空
   間の大部分を開口させた筒形部が、前記カムシャフトの
   軸心に沿って突設されるとともに、同筒形部には内燃機
   関のオイルパンに向かう流出部が形成されてなることを
   特徴とする請求項１に記載のＯＨＣ式内燃機関のロッカ
   カバー構造。