JP3591744B2

JP3591744B2 - Ｄｏｈｃ型エンジンのカムキャップ構造

Info

Publication number: JP3591744B2
Application number: JP04082796A
Authority: JP
Inventors: 正樹加藤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2016-02-28
Also published as: JPH09236002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＯＨＣ型エンジンのカムキャップ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＯＨＣ型エンジンは、吸気バルブと排気バルブをそれぞれタイミングプーリに連結された２本のカム軸で別々に、しかも直接動かすようにしたもので、（１）高回転になってもバルブを開閉するタイミングがずれない、（２）バルブの配置を自由に変えられ燃焼室をより効率のよい形にすることができる、（３）バルブの数を吸気側と排気側それぞれ複数にすることができ吸気、排気効率が上昇してパワーを向上させることができる、等の利点を有する。
【０００３】
このＤＯＨＣ型エンジンの吸気側カム軸と排気側カム軸は、それぞれこれに設けられたカムの両側のジャーナル部において、その上側がカムキャップで覆うように保持される。また、両カム軸上のタイミングプーリ側とカム側とは、仕切壁で仕切られ、タイミングプーリは、この仕切壁と一体又はこれに固定されベルトカバーで覆われている。さらに、吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変化させるＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）用ソレノイドバルブがシリンダヘッドに保持されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記カムキャップは、カムの外側と内側の一対が必要であり、従来のカムキャップは、外側のものと内側のものとがそれぞれ別部品で構成されていた。また、仕切壁もカムキャップとは別部品で構成されていた。したがって、部品点数が多く、取り付けに手間がかかると共に、各部品の剛性や組立状態の剛性も比較的弱いものであった。さらに、外側のものと内側のものとがそれぞれ別部品で構成されている従来のカムキャップに前記ＶＶＴ用ソレノイドバルブを取り付けようとしても保持剛性の確保が難しかった。さらに、組立てた場合の結合の緩み等による振動や騒音の問題があり、振動による破損や劣化のおそれもあった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであって、部品点数が少なく、取り付け作業が簡単で、剛性が強いカムキャップ構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明においては、それぞれタイミングプーリに連結された吸気側カム軸と排気側カム軸とを並列して設け、各カム軸上に複数のカムを設けたＤＯＨＣ型エンジンにおいて、前記タイミングプーリ側で最外側のカムの両側のカム軸上側を覆って保持する外側カムキャップ部および内側カムキャップ部と、前記カム軸上のタイミングプーリ側とカム側とを仕切る仕切壁とを有するカムキャップ構造であって、前記両カム軸上の外側カムキャップ部と、内側カムキャップ部と、仕切壁とを一体部材により構成し、前記一体部材にさらにタイミングベルト浮き上り防止用ベルトガイドを一体部材として構成したことを特徴とするＤＯＨＣ型エンジンのカムキャップ構造を提供する。
【０００７】
上記構成のカムキャップ構造によれば、両カム軸上の外側カムキャップ部と、内側カムキャップ部と、仕切壁とを一体部材により構成したため、部品点数が少なく、取り付け作業が簡単になると共に、剛性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態においては、さらにＶＶＴ用ソレノイドバルブ保持部を一体構成にした。また、タイミングベルト浮き上がり防止用ベルトガイド部も一体構成にした。
【０００９】
【実施例】
ＤＯＨＣ型エンジンは、前述したように、吸気バルブと排気バルブをそれぞれタイミングプーリに連結された２本のカム軸で別々に、しかも直接動かすようにしたものである。
【００１０】
図１は、本発明に係るカムキャップ構造の一例の概略を示すもので、図１（Ａ）は、その斜視図、図１（Ｂ）は、その裏側の一部の斜視図である。このカムキャップ構造は、各カム軸上のタイミングプーリ側で最外側のカムの両側のカム軸上側を覆って保持する外側カムキャップ部１および内側カムキャップ部２と、カム軸上のタイミングプーリ側とカム側とを仕切る仕切壁３とを一体部材により構成し、吸気側カム軸で動かされる吸気バルブの開閉タイミングを変化させるＶＶＴ用ソレノイドバルブ４をその保持部５において装着保持するカムキャップユニット６からなるものである。このカムキャップユニット６は、シリンダヘッドにボルト等により固定される。また、この仕切壁３の排気側プーリ部には、タイミングベルト（図示しない）の浮き上がり防止用ベルトガイド３０が一体部材により形成されている。
【００１１】
図２は、本発明に係るカムキャップ構造の一例の具体的構造を示すもので、図２（Ａ）は、その平面図、図２（Ｂ）は、その正面図、図２（Ｃ）は、その側面図である。この例は図１の例と基本的には変らないので、変らない部分は図１と同一符号を付して説明を省略する。この例では、補強用リブ３０が適宜箇所に設けられる。また、図示しないオイル通路の中間に配置する埋め込み栓７が設けられる。
【００１２】
図３は、図２のカムキャップユニット６を装着したシリンダヘッド上の動弁機構の具体例を示した平面図である。この図には、４バルブ方式のエンジン２気筒分が示されている。シリンダヘッド１２上には、それぞれタイミングプーリに連結された吸気側カム軸８と排気側カム軸９とが並列して設けられ、それら両軸には、それぞれ複数のカム１０またはカム１１が設けられる。この例でも図１の例と同様に、両カム軸８、９上のタイミングプーリ側で最外側のカム１０およびカム１１の両側のカム軸上側を覆って保持する外側カムキャップ部１および内側カムキャップ部２と、カム軸上のタイミングプーリ側とカム側とを仕切る仕切壁３と、吸気バルブの開閉タイミングを変化させるＶＶＴ用ソレノイドバルブ４の保持部５を一体部材により構成した。この場合、最外側のカム１０およびカム１１の上側は、内側カムキャップ部２により覆われる。また、外側カムキャップ部１および内側カムキャップ部２は、シリンダヘッド１２にボルト等により固定される。
【００１３】
図４は、図３のシリンダヘッド上の動弁機構の具体例を側面から示した断面図である。吸気側カム軸８の外側端部には、吸気側タイミングプーリ１３が取り付けられ、その外周を覆うようにベルトカバー１６が設けられる。このベルトカバー１６は、仕切壁３に密封的に固定される。また、吸気側カム軸８上に設けられた最外側のカム１１より内側のカム１１を含むシリンダヘッド１２上側を覆うようにヘッドカバー１７が設けられる。このヘッドカバー１７は、内側カムキャップ部２に密封的に固定される。両カバー１６、１７の間に位置するカムキャップユニット６のＶＶＴ用ソレノイドバルブ４の保持部５には、ソレノイドバルブ装着孔１８が設けられる。一方、シリンダヘッド１２には、水冷ジャケット１９と複数の（図では２つの）吸気バルブ２０がカム軸８に沿って並んで設けられる。この吸気バルブ２０は、その弁軸２０ａの上端部に設けられたリフタ２１がスプリング２２で常に上方の閉じる方向に付勢されている。そのリフタ２１の上面に摺接するカム１１によりスプリング２２に抗してリフタ２１が押されると吸気バルブ２０が開かれる。さらに、内側カムキャップ部２は、吸気側カム軸８に設けられた最外側のカム１１とその内側のカム１１との間の太径のジャーナル部２４の上側を覆って保持する。さらに、タイミングプーリ１３には、吸気バルブ２０の開閉タイミングを変化させる可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）２５が設けられる。この可変バルブタイミング機構２５により、前記ソレノイドバルブ装着孔１８に連なる油圧通路を遅角側通路２６あるいは進角側通路２７に切換えて、クランク軸に連結されたタイミングプーリ１３の回転に対する吸気側カム軸８の相対的位置を変え、これによりクランク角に対応して吸気バルブ２０の開閉タイミングを進角側又は遅角側に変化させる。
【００１４】
図５は、図４の動弁機構のベルトカバー１６を外した状態の正面図である。図４では、吸気側タイミングプーリ１３のみ示したが、勿論、排気側カム軸９の外側端部にも排気側タイミングプーリ１４が設けられる。これらのタイミングプーリ１３、１４は、図示しない共通のチェーンを介してクランク軸に連結される。これによりクランク回転角に同期して吸気バルブおよび排気バルブが開閉動作する。シリンダヘッド１２には、オイル通路１５が設けられる。このオイル通路１５は、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）２５に係わるもので、埋め込み栓７および図４の遅角側通路２６、進角側通路２７を切換えるＶＶＴ用ソレノイドバルブ４に連なり、さらに図４のドレン通路２８に連なる。オイルは、オイル通路１５内を矢印のように流れてソレノイドバルブ４に導入され、遅角側通路２６又は進角側通路２７に切換えられる。これにより、タイミングプーリ１３を保持するＶＶＴのハブ部がねじれ回転しながらカム軸８に沿って進角又は遅角に応じて図の左又は右方向に移動する。これによりタイミングプーリ１３とカム軸８との回転角度位置が変化する。
【００１５】
図６は吸気側および排気側のタイミングプーリ１３、１４にタイミングベルト３１が係合している状態で示す図である。排気側タイミングプーリ１４の外側上隅部にはベルトの浮き上り防止用ベルトガイド３０が形成されている。
【００１６】
尚、上記実施例では、吸気側にのみ可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）を設けたが、排気側にも設けることも可能であり、この場合には、排気バルブの開閉タイミングも変化させることができ、エンジンの出力特性をより向上させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、従来の４つのカムキャップと１つの仕切壁を一体部材で構成したので、部品点数を少なくすることができると共に、取り付け作業を簡単にすることができ、コストダウンを図ることができる。さらにＶＶＴ用ソレノイドバルブ４の保持部も一体に構成したので、カムキャップや仕切壁、さらにソレノイドバルブ保持部の剛性を向上させることができる。また、仕切壁の剛性が向上したため、取付誤差や緩み等による振動がなくなり、部品の劣化や放射騒音の低減を図ることができる。
【００１８】
さらに、タイミングベルトのベルトガイドをカムキャップと一体構造にすることにより、特にエンジン逆回転時のベルトの浮き上りが確実に防止され運転の信頼性が向上する。この場合従来の板金性別体ベルトカバー（仕切壁）にベルトガイドを設ける構成に比べ、本発明ような一体構造によれば取付精度の向上が図られ、取付位置や構造等の設計上の自由度が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカムキャップ構造の一例の概略斜視図である。
【図２】本発明に係るカムキャップ構造の一例の具体的構造を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図３】本発明に係るカムキャップ構造を含むシリンダヘッド上の動弁機構の具体例を示した平面図である。
【図４】図３のシリンダヘッド上の動弁機構の具体例を側面から示した断面図である。
【図５】図４の動弁機構のベルトカバー１６を外した状態の正面図である。
【図６】図５の動弁機構にタイミングベルトを係合させた状態の正面図である。
【符号の説明】
１：外側カムキャップ部、２：内側カムキャップ部、３：仕切壁、４：ＶＶＴ用ソレノイドバルブ、５：ソレノイドバルブ、６：カムキャップユニット、７：埋め込み栓、８：吸気側カム軸、９：排気側カム軸、１０：カム、１１：カム、１２：シリンダヘッド、１３：吸気側タイミングプーリ、１４：排気側タイミングプーリ、１５：オイル通路、１６：ベルトカバー、１７：ヘッドカバー、１８：ソレノイドバルブ装着孔、１９：水冷ジャケット、２０：吸気バルブ、２０ａ：弁軸、２１：リフタ、２２：スプリング、２４：ジャーナル部、２５：可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）、２６：遅角側通路、２７：進角側通路、２８：ドレン通路、３０：ベルトガイド、３１：タイミングベルト

Claims

それぞれタイミングプーリに連結された吸気側カム軸と排気側カム軸とを並列して設け、各カム軸上に複数のカムを設けたＤＯＨＣ型エンジンにおいて、前記タイミングプーリ側で最外側のカムの両側のカム軸上側を覆って保持する外側カムキャップ部および内側カムキャップ部と、前記カム軸上のタイミングプーリ側とカム側とを仕切る仕切壁とを有するカムキャップ構造であって、前記両カム軸上の外側カムキャップ部と、内側カムキャップ部と、仕切壁とを一体部材により構成し、前記一体部材にさらにタイミングベルト浮き上り防止用ベルトガイドを一体部材として構成したことを特徴とするＤＯＨＣ型エンジンのカムキャップ構造。
前記一体部材にさらにＶＶＴ用ソレノイドバルブ保持部を一体部材として構成したことを特徴とする請求項１に記載のＤＯＨＣ型エンジンのカムキャップ構造。