JP3915359B2 - シリンダヘッドの取付構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はシリンダヘッドの取付構造に係り、特に、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなくカム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの端壁部の剛性を向上し得るシリンダヘッドの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されるエンジンは、シリンダブロックにシリンダヘッドをヘッド取付ボルトにより取付けて設けている。シリンダヘッドの取付構造としては、図７〜図９に示すものがある。図７において、２０２はエンジン、２０４はシリンダブロック、２０６はシリンダヘッドである。エンジン２０２は、シリンダブロック２０４の下方にクランクキャップ２０８によりクランク軸２１０を軸支して設けている。クランク軸２１０には、図９に示す如く、シリンダブロック２０４の長手方向一端側の端壁部２１２から突出される軸線方向一端側に、クランクスプロケット２１４を取付けて設けている。
【０００３】
シリンダブロック２０４の上方には、図８に示す如く、シリンダヘッド２０６をヘッド取付ボルト２１６により取付けて設けている。シリンダヘッド２０６の上方には、吸気カム軸軸受部２１８及び排気カム軸軸受部２２０に吸気カムキャップ２２２及び排気カムキャップ２２４により吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８を軸支して設けている。吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８には、シリンダヘッド２０６の長手方向一端側の端壁部２３０から突出される軸線方向一端側に、夫々吸カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４を取付けて設けている。
【０００４】
前記クランクスプロケット２１４と吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４とには、タイミングチェーン２３６を捲掛けて設けている。タイミングチェーン２３６は、図７に矢印で示す如く、クランクスプロケット２１４から吸気カムスプロケット２３２を経て排気カムスプロケット２３４に噛合する方向に回転され、クランク軸２１０の回転を吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８に伝達し、図示しない吸気バルブ及び排気バルブ（図示せず）を駆動する。
【０００５】
タイミングチェーン２３６は、排気カムスプロケット２３４よりも回転方向前方の張り側に位置させたチェーンガイド２３８により保持され、クランクスプロケット２１４よりも回転方向前方の緩み側に位置させたチェーンテンショナ２４０により張力を付与される。シリンダブロック２０４の端壁部２１２とシリンダヘッド２０６の端壁部２３０とには、タイミングチェーン２３６やチェーンガイド２３８、チェーンテンショナ２４０を覆うように、チェーンカバー２４２を取付けて設けている。
【０００６】
また、このエンジン２０２には、可変バルブタイミング装置２４４を設けている。可変バルブタイミング装置２４４は、シリンダヘッド２０６に軸支される吸気カム軸２２６の長手方向一端側に油圧アクチュエータ２４６を取付けて設けている。油圧アクチュエータ２４６は、油圧によりクランク軸２１０に対する吸気カム軸２２６の位相を変化させ、吸・排気バルブのバルブタイミングを可変させる。
【０００７】
このように、エンジン２０２は、シリンダブロック２０４にシリンダヘッド２０６をヘッド取付ボルト２１６により取付けて設け、このシリンダヘッド２０６に軸支される吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４を取付けて設け、吸気カム軸２２６の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置２４４の油圧アクチュエータ２４６を取付けて設けている。
【０００８】
このようなシリンダヘッドの取付構造としては、特開平６−２００８２３号公報、特開平９−６８０９９号公報に開示されるものがある。
【０００９】
特開平６−２００８２３号公報に開示されるものは、シリンダブロックの上部に取付用ボルトにより固定されるシリンダヘッドにおいて、取付用ボルトをシリンダヘッド外壁の内側部位に位置させるべく、シリンダヘッド外壁を外側方向に少許突出させた突出壁を設けたものである。
【００１０】
特開平９−６８０９９号公報に開示されるものは、シリンダブロックのシリンダボア部近傍に対応するシリンダヘッド部位とシリンダヘッドボルト取付部とをつなぐリブが、シリンダヘッド底板上面に形成されているものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記図７〜図９に示すシリンダヘッド２０６の取付構造においては、シリンダヘッド２０６に軸支される吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４を取付けて片持ち支持しており、また、吸気カム軸２２６の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置２４４の油圧アクチュエータ２４６を取付けて片持ち支持している。
【００１２】
これら片持ち支持された吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４には、捲掛けられたタイミングチェーン２３６から張力が作用する。この張力は、図９に示す如く、吸気カム軸軸受部２１８及び排気カム軸軸受部２２０を設けたシリンダヘッド２０６の長手方向一端側の端壁部２３０により支持されることになる。
【００１３】
このため、シリンダヘッド２０６の端壁部２３０には、エンジン２０２の駆動時にタイミングチェーン２３６から大きな力が加わることになり、この大きな力によって剛性不足から変形を生じ、吸気カム軸軸受部２１８及び排気カム軸軸受部２２０の偏摩耗や焼き付きの原因となる不都合がある。
【００１４】
また、端壁部２３０の変形は、吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロト２３４とタイミングチェーン２３６との噛合に不具合を生じ、騒音増加を招く不都合があるとともに、摩耗増加により耐久性を低下させる不都合がある。
【００１５】
さらに、端壁部２３０の変形は、端壁部２３０に取付けられるチェーンカバー２４２との合わせ面のシール性を低下させるとともに、シリンダブロック２０４との合わせ面のシール性を低下させる不都合がある。
【００１６】
このような不都合に対しては、シリンダヘッド２０６の端壁部２３０の肉厚を増加し、補強リブ（図示せず）を追加増設して剛性を高めることにより対処することができるものであるが、シリンダヘッド２０６の大幅な重量増加やコスト増加を招く不都合がある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンのシリンダブロックにシリンダヘッドをヘッド取付ボルトにより取付け、前記シリンダブロックのクランク軸軸受部にクランクキャップによりクランク軸を軸支し、このクランク軸の軸線方向一端側にクランクスプロケットを取付け、前記シリンダヘッドのカム軸軸受部にカムキャップにより吸気カム軸及び排気カム軸を軸支し、これら吸気カム軸及び排気カム軸の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットを取付け、前記クランクスプロケットと吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとにタイミングチェーンを捲掛けたシリンダヘッドの取付構造において、前記ヘッド取付ボルトを挿通するボルト挿通ボス部を前記シリンダヘッドの長手方向一端側の端壁部に設けられる前記カム軸軸受部に重ね、前記シリンダブロックに螺着される追加ヘッド取付ボルトが挿通される追加ボルト挿通ボス部を前記ボルト挿通ボス部に隣接するよう前記端壁部に一体的に設け、前記カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部と前記追加ボルト挿通ボス部とを前記シリンダヘッドの幅方向に指向させて略直線状に配設し、且つ前記追加ボルト挿通ボス部を前記タイミングチェーンの張り側が位置する端壁部に設けたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明のシリンダヘッドの取付構造は、カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部に隣接する端壁部に追加ボルト挿通ボス部を設けたことによって、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、カム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの端壁部の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部の変形防止によりカム軸軸受部の支持剛性を高めることができ、吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとタイミングチェーンとの噛合に不具合が生じることを回避し、端壁部に取付けられるチェーンカバーとの合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロックとの合わせ面のシール性を確保することができる。
【００１９】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図４は、この発明の第１実施例を示すものである。図１において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッドである。エンジン２は、シリンダブロック４の下方にクランク軸軸受部８を設け、クランク軸軸受部８にクランクキャップ１０をクランクキャップ取付ボルト１２により取付け、クランク軸１４を軸支して設けている。クランク軸１４には、図４に示す如く、シリンダブロック４の長手方向一端側の端壁部１６から突出される軸線方向一端側に、クランクスプロケット１８を取付けて設けている。
【００２０】
シリンダブロック４の上方には、図３に示す如く、幅方向各側にボルト螺着ボス部２０・２２を設け、ボルト螺着孔２４・２６を設けている。シリンダヘッド６には、幅方向各側に上方から下方に達するボルト挿通ボス部２８・３０を設け、ボルト挿通孔３２・３４を設けている。シリンダヘッド６は、ボルト挿通ボス部２８・３０のボルト挿通孔３２・３４に挿通したヘッド取付ボルト３６・３８を、シリンダブロック４のボルト螺着ボス部２０・２２のボルト螺着孔２４・２６に螺着することにより、シリンダブロック４に取付けて設けている。
【００２１】
シリンダヘッド６の上方には、半円筒形状の吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２を設け、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の両側に吸気ボルト螺着孔４４及び排気ボルト螺着孔４６を設けている。吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２には、図２に示す如く、吸気カムキャップ４８及び排気カムキャップ５０を載置し、吸気ボルト螺着孔４４及び排気ボルト螺着孔４６に吸気カムキャップ取付ボルト５２及び排気カムキャップ取付ボルト５４を螺着することにより取付け、吸気カム軸５６及び排気カム軸５８を軸支して設けている。吸気カム軸５６及び排気カム軸５８には、シリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０から突出される軸線方向一端側に、夫々吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４を取付けて設けている。
【００２２】
前記クランクスプロケット１８と吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とには、タイミングチェーン６６を捲掛けて設けている。タイミングチェーン６６は、図１に矢印に示す如く、クランクスプロケット１８から吸気カムスプロケット６２を経て排気カムスプロケット６４に噛合する方向に回転され、クランク軸１４の回転を吸気カム軸５６及び排気カム軸５８に伝達し、図示しない吸気バルブ及び排気バルブ（図示せず）を駆動する。
【００２３】
タイミングチェーン６６は、排気カムスプロケット６４よりも回転方向前方の張り側に位置させたチェーンガイド６８により保持され、クランクスプロケット１８よりも回転方向前方の緩み側に位置させたチェーンテンショナ７０により張力を付与される。
【００２４】
チェーンガイド６８は、緩やかに湾曲する長板形状のガイド本体７２の幅方向一側にタイミングチェーン６６のガイド部７４を設け、ガイド本体７２の下部の幅方向他側にブロック用ガイド本体取付部７６を設け、ブロック用ガイド本体取付部７６にブロック用ガイド取付孔７８を設け、ガイド本体７２の上部の幅方向他側にヘッド用ガイド本体取付部８０を設け、ヘッド用ガイド本体取付部８０にヘッド用ガイド取付孔８２を設けている。
【００２５】
チェーンガイド６８は、ブロック用ガイド本体取付部７６のブロック用ガイド取付孔７８に挿通したブロック用ガイド取付ボルト８４をシリンダブロック４の端壁部１６に設けた図示しないブロック側ガイド取付ボス部のブロック側ガイド螺着孔に螺着することにより取付けられ、ヘッド用ガイド本体取付部８０のヘッド用ガイド取付孔８２に挿通したヘッド用ガイド取付ボルト８６をシリンダヘッド６の端壁部６０に設けたヘッド側ガイド取付ボス部８８のヘッド側ガイド螺着孔９０に螺着することにより取付けられる。
【００２６】
シリンダブロック４の端壁部１６とシリンダヘッド６の端壁部６０とには、図２に示す如く、タイミングチェーン６６やチェーンガイド６８、チェーンテンショナ７０を覆うように、チェーンカバー９２をカバー取付ボルト９４により取付けて設けている。
【００２７】
また、このエンジン２には、可変バルブタイミング装置９６を設けている。可変バルブタイミング装置９６は、シリンダヘッド６に軸支される吸気カム軸５６の長手方向一端側に油圧アクチュエータ９８を取付けて設けている。油圧アクチュエータ９８は、油圧によりクランク軸１４に対する吸気カム軸５６の位相を変化させ、吸・排気バルブのバルブタイミングを可変させる。
【００２８】
このエンジン２は、クランク軸１４の駆動力を、クランクスプロケット１８に捲掛けられたタイミングチェーン６６により吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４に伝達し、吸気カム軸５６及び排気カム軸５８を駆動する。吸気カム軸５６及び排気カム軸５８には、軸方向一端側に吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４を取付けて片持ちにより支持している。
【００２９】
このとき、吸気カム軸５６及び排気カム軸５８を駆動するタイミングチェーン６６には、図１において矢印Ｆ１に示す力が作用する。この力Ｆ１は、吸気カム軸５６を駆動する矢印Ｆ２で示す力と、排気カム軸５８を駆動する矢印Ｆ３で示す力との合力（Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ３）である。したがって、排気カム軸５８には、吸気カム軸５６よりも大きな力が作用することになる。
【００３０】
このため、排気カム軸５８を軸支する排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０には、エンジン２の駆動時にタイミングチェーン６６から大きな力が加わることになり、剛性不足により変形を生じることがある。
【００３１】
また、このエンジン２は、図２に示す如く、シリンダヘッド６に軸支される吸気カム軸５６の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置９６の油圧アクチュエータ９８を取付けて片持ちにより支持していることから、図３に示す如く、重量の大きな油圧アクチュエータ９８を取付けた吸気カム軸５６を軸支する吸気カム軸軸受部４０部分に矢印Ａに示すモーメントが生じる。
【００３２】
これにより、シリンダヘッド６は、排気カム軸５８を軸支する排気カム軸軸受部４２部分に矢印Ａに示すモーメントによって合わせ面を引き離す方向の力が作用し、シリンダブロック４とのシール性を低下させる問題がある。
【００３３】
さらに、エンジン２は、シリンダヘッド６のタイミングチェーン６６張り側の端壁部６０にチェーンガイド６８のヘッド側ガイド取付ボス部８８を設けているため、端壁部６０に大きな荷重が加わることになり、剛性不足により変形を生じてチェーンケース９２との合わせ面のシール性を低下させる問題がある。
【００３４】
そこで、このシリンダヘッド６の取付構造は、図３に示す如く、シリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０の吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２に重ならせて、ヘッド取付ボルト３６・３８を挿通するボルト挿通ボス部２８・３０を設けている。
【００３５】
このシリンダヘッド６は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の吸気カム軸軸線Ｃ１及び排気カム軸軸線Ｃ２を、この吸気カム軸軸受４０及び排気カム軸軸受４２に重なるボルト挿通ボス部２８・３０のボルト軸線Ｃ３・Ｃ４よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設けている。
【００３６】
シリンダヘッド６は、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設け、追加ボルト挿通孔１０２を設ける。この追加ボルト挿通ボス部１００は、追加ボルト軸線Ｃ５を、排気カム軸５８を軸支する排気カム軸軸受部４２の排気カム軸軸線Ｃ２よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設けている。
【００３７】
排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０とこのボルト挿通ボス部３０に隣接する追加ボルト挿通ボス部１００とは、図２に示す如くシリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設するとともに、図３に示す如く高さを略同一としてリブ１０４により連結して設けている。
【００３８】
このとき、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とは、排気カム軸軸受部４２に排気カムキャップ５０を取り付ける排気カムキャップ取付ボルト５４と、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設する。なお、吸気カム軸軸受部４０に重なるボルト挿通ボス部２８と吸気カムキャップ取付ボルト５２とは、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設し、また、前記ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００と排気カムキャップ取付ボルト５４とともにシリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設する。
【００３９】
また、この追加ボルト挿通ボス部１００は、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４に捲掛けられたタイミングチェーン６６の張り側が位置する端壁部６０にチェーンガイド６８が取付けられるヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体的に設け、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略一直線上に配設している。
【００４０】
前記シリンダブロック４には、図３に示す如く、シリンダヘッド６の追加ボルト挿通ボス部１００に対応する追加ボルト螺着ボス部１０６を端壁部１６に設け、追加ボルト挿通孔１０２に合致する追加ボルト螺着孔１０８を設ける。
【００４１】
これにより、シリンダヘッド６は、ボルト挿通ボス部２８・３０のボルト挿通孔３２・３４に挿通したヘッド取付ボルト３６・３８をシリンダブロック４のボルト螺着ボス部２０・２２のボルト螺着孔２４・２６に螺着するとともに、追加ボルト挿通ボス部１００の追加ボルト挿通孔１０２に挿通した追加ヘッド取付ボルト１１０をシリンダブロック４の追加ボルト螺着ボス部１０６の追加ボルト螺着孔１０８に螺着することにより、シリンダブロック４に取付けて設けている。
【００４２】
このように、このシリンダヘッド６の取付構造は、シリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０の吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２に重ならせてヘッド取付ボルト３６・３８を挿通するボルト挿通ボス部２８・３０を設け、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設け、ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との高さを略同一とし、追加ボルト挿通ボス部１００をヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体的に設け、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設している。
【００４３】
これにより、このシリンダヘッド６の取付構造は、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０にボルト挿通ボス部３０の高さと略同一の追加ボルト挿通ボス部１００を設けたことによって、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部６０の変形防止により吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の支持剛性を高めることができる。
【００４４】
また、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の支持剛性が高められることにより、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との噛合に不具合が生じることを回避することができ、また、端壁部６０に取付けられるチェーンカバー９２との合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を確保することができる。
【００４５】
このため、このシリンダヘッド６の取付構造は、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなく、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性、特に排気カム軸軸受部４２を設けた部分のシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性を向上することができる。
【００４６】
これにより、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の偏摩耗や焼き付きを防止でき、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との噛合による騒音を低減することができ、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との耐久性を向上することができ、また、端壁部６０に取付けられるチェーンケース９２との合わせ面のシール性を向上し得て、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を向上することができる。
【００４７】
また、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸５６の軸線方向一端側に油圧アクチュエータ９８を取付けて片持ちにより支持しているが、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設け、この追加ボルト挿通ボス部１００に挿通した追加ヘッド取付ボルト１１０をシリンダブロック４に螺着して取付けていることにより、シリンダブロック４へのシリンダヘッド６の締付力を増大させて、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を向上することができる。
【００４８】
さらに、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の吸気カム軸軸線Ｃ１及び排気カム軸軸線Ｃ２をボルト挿通ボス部２８・３０のボルト軸線Ｃ３・Ｃ４よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設け、追加ボルト挿通ボス部１００の追加ボルト軸線Ｃ５を排気カム軸軸受部４２の排気カム軸軸線Ｃ２よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設けていることにより、軸線方向一端側に重量の大きな油圧アクチュエータ９８を取付けた吸気カム軸５６を軸支する吸気カム軸軸受部４０部分に矢印Ａに示すモーメントが生じることによる排気カム軸受部４２を設けた側のシリンダブロック４とのシール性を低下させる問題を、追加ボルト挿通ボス部１００に挿通してシリンダブロック４に螺着される追加ヘッド取付ボルト１１０の締付力によって防止することができる。
【００４９】
さらにまた、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４に捲掛けられたタイミングチェーン６６の張り側が位置する端壁部６０にチェーンガイド６８が取付けられるヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体に追加ボルト挿通ボス部１００を設け、追加ヘッド取付ボルト１１０によってシリンダブロック４に締付けていることにより、緩み側よりも大きな力が作用する張り側の端壁部６０の剛性を強化して、タイミングチェーン６６の張力によるシリンダヘッド６の変形を防止することができる。
【００５０】
なお、エンジン２は、クランク軸１４の周方向にシリンダ軸線を傾斜し、垂直線に対して傾斜して車両に搭載している場合がある。このように、クランク軸の周方向にシリンダ軸線を傾斜したエンジン２の場合、例えば、図１においてエンジン２のシリンダ軸線を右側に傾斜した場合は、シリンダヘッド６の傾斜下側に位置する端壁部６０の排気カム軸軸受部４２側に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設ける。
【００５１】
このようにエンジン２が傾斜している場合には、傾斜下側のシリンダヘッド６の端壁部６０の排気カム軸軸受部４２側に作用する加重が大きいため、シリンダヘッド６の傾斜下側に位置する端壁部６０の排気カム軸軸受部４２側に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設けることにより、シリンダブロック４への締付力を増大させてシール性の低下を防止することができる。
【００５２】
図５・図６は、第２実施例を示すものである。第２実施例のシリンダヘッド６の取付構造は、図５に示す如く、シリンダヘッド６のチェーンガイド６８が取付けられるヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体的に追加ボルト挿通ボス部１００を設け、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との間の端壁部６０にボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とを連結する追加ガイド取付ボス部１１２を設け、追加ガイド取付ボス部１１２に追加ガイド螺着孔１１４を設けている。
【００５３】
チェーンガイド６８のガイド本体７２の上部には、図６に示す如く、タイミングチェーン６６のガイド部７４を挟んでヘッド用ガイド本体取付部８０と反対側に、タイミングチェーン６６を跨いで前記追加ガイド取付ボス部１１２の追加ガイド取付孔１１４に追加ガイド取付ボルト１１８を螺着することにより取付けられる追加ガイド本体取付部１２０を設け、追加ガイド本体取付部１２０に追加ガイド本体取付孔１２２を設けている。
【００５４】
チェーンガイド６８は、ガイド本体７２の下部にブロック用ガイド本体取付部７６を有し、上部にヘッド用ガイド本体取付部８０を有し、このヘッド用ガイド本体取付部８０を跨いで追加ガイド本体取付部１２０を有し、ブロック用ガイド本体取付部７６はシリンダブロック４のブロック側ガイド取付ボス部（図示せず）にブロック用ガイド取付ボルト８４により取付けられ、ヘッド用ガイド本体取付ボス部８０は、シリンダヘッド６のヘッド側ガイド取付ボス部８８にヘッド用ガイド取付ボルト８６により取付けられ、追加ガイド本体取付部１２０はシリンダヘッド６のボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とを連結する追加ガイド取付ボス部１１２に追加ガイド取付ボルト１１８により取付けられる。
【００５５】
この第２実施例のシリンダヘッド６の取付構造は、ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との間の端壁部６０に、ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とを連結する追加ガイド取付ボス部１１２を設けていることにより、追加ガイド取付ボス部１１２によってボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との連結を第１実施例よりも強固にすることができ、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部６０の変形防止により吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の支持剛性を高め、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との噛合に不具合が生じることを回避することができ、また、端壁部６０に取付けられるチェーンカバー９２との合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を確保することができる。
【００５６】
このため、第２実施例のシリンダヘッド６の取付構造は、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなく、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性、特に排気カム軸軸受部４２を設けた部分のシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性を向上することができる。
【００５７】
なお、上述実施例においては、シリンダ軸線に平行なボルト挿通ボス部３０に対して追加ボルト挿通ボス部１００を平行に設けているが、ボルト挿通ボス部３０に対して追加ボルト挿通ボス部１００を下方において交差するように傾斜させて設けることにより、ボルト挿通ボス部３０に対して追加ボルト挿通ボス部１００の上方を離間位置させることができ、追加ヘッド取付ボルト１１０を螺着する際の工具の作業域を拡大し得て、作業性を向上することができ、また、シリンダ軸線に平行なヘッド取付ボルト３６の締付力に対して追加ヘッド取付ボルト１１０の締付力を交差するように発生させることができ、図３に示す如く、吸気ム軸軸受部４０部分に発生する矢印Ａに示す方向のモーメントによる排気カム軸受部４２を設けた側のシリンダブロック４とのシール性を低下させる問題に対してより良好に対処することができる。
【００５８】
【発明の効果】
このように、この発明のシリンダヘッドの取付構造は、カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部に隣接する端壁部に追加ボルト挿通ボス部を設けたことによって、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、カム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの端壁部の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部の変形防止によりカム軸軸受部の支持剛性を高めることができ、吸気カムスプロケット及び排気カムスプロトとタイミングチェーンとの噛合に不具合が生じることを回避し、端壁部に取付けられるチェーンカバーとの合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロックとの合わせ面のシール性を確保することができる。
【００５９】
このため、このシリンダヘッドの取付構造は、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなくカム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの長手方向一端側の端壁部の剛性を向上し得て、カム軸軸受部の偏摩耗や焼き付きを防止し得て、カムスプロケットとタイミングチェーンとの噛合による騒音を低減し得て、吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとタイミングチェーンとの耐久性を向上し得て、端壁部に取付けられるチェーンケースとの合わせ面のシール性を向上し得て、シリンダブロックとの合わせ面のシール性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるシリンダヘッドの取付構造の第１実施例を示すチェーンカバーを外したエンジンの側面図である。
【図２】エンジンの一部省略平面図である。
【図３】シリンダヘッドの側面図である。
【図４】図１の４−４線による拡大断面図である。
【図５】第２実施例を示すシリンダヘッドの側面図である。
【図６】エンジンの一部省略側面図である。
【図７】従来例を示すチェーンカバーを外したエンジンの側面図である。
【図８】エンジンの一部省略平面図である。
【図９】図７の９−９線による断面図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ シリンダブロック
６ シリンダヘッド
１４ クランク軸
１８ クランクスプロケット
２８・３０ ボルト挿通ボス部
３６・３８ ヘッド取付ボルト
４０ 吸気カム軸軸受部
４２ 排気カム軸軸受部
４８ 吸気カムキャップ
５０ 排気カムキャップ
５６ 吸気カム軸
５８ 排気カム軸
６０ 端壁部
６２ 吸気カムスプロケット
６４ 排気カムスプロケット
６６ タイミングチェーン
９６ 可変バルブタイミング装置
９８ 油圧アクチュエータ
１００ 追加ボルト挿通ボス部
【発明の属する技術分野】
この発明はシリンダヘッドの取付構造に係り、特に、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなくカム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの端壁部の剛性を向上し得るシリンダヘッドの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されるエンジンは、シリンダブロックにシリンダヘッドをヘッド取付ボルトにより取付けて設けている。シリンダヘッドの取付構造としては、図７〜図９に示すものがある。図７において、２０２はエンジン、２０４はシリンダブロック、２０６はシリンダヘッドである。エンジン２０２は、シリンダブロック２０４の下方にクランクキャップ２０８によりクランク軸２１０を軸支して設けている。クランク軸２１０には、図９に示す如く、シリンダブロック２０４の長手方向一端側の端壁部２１２から突出される軸線方向一端側に、クランクスプロケット２１４を取付けて設けている。
【０００３】
シリンダブロック２０４の上方には、図８に示す如く、シリンダヘッド２０６をヘッド取付ボルト２１６により取付けて設けている。シリンダヘッド２０６の上方には、吸気カム軸軸受部２１８及び排気カム軸軸受部２２０に吸気カムキャップ２２２及び排気カムキャップ２２４により吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８を軸支して設けている。吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８には、シリンダヘッド２０６の長手方向一端側の端壁部２３０から突出される軸線方向一端側に、夫々吸カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４を取付けて設けている。
【０００４】
前記クランクスプロケット２１４と吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４とには、タイミングチェーン２３６を捲掛けて設けている。タイミングチェーン２３６は、図７に矢印で示す如く、クランクスプロケット２１４から吸気カムスプロケット２３２を経て排気カムスプロケット２３４に噛合する方向に回転され、クランク軸２１０の回転を吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８に伝達し、図示しない吸気バルブ及び排気バルブ（図示せず）を駆動する。
【０００５】
タイミングチェーン２３６は、排気カムスプロケット２３４よりも回転方向前方の張り側に位置させたチェーンガイド２３８により保持され、クランクスプロケット２１４よりも回転方向前方の緩み側に位置させたチェーンテンショナ２４０により張力を付与される。シリンダブロック２０４の端壁部２１２とシリンダヘッド２０６の端壁部２３０とには、タイミングチェーン２３６やチェーンガイド２３８、チェーンテンショナ２４０を覆うように、チェーンカバー２４２を取付けて設けている。
【０００６】
また、このエンジン２０２には、可変バルブタイミング装置２４４を設けている。可変バルブタイミング装置２４４は、シリンダヘッド２０６に軸支される吸気カム軸２２６の長手方向一端側に油圧アクチュエータ２４６を取付けて設けている。油圧アクチュエータ２４６は、油圧によりクランク軸２１０に対する吸気カム軸２２６の位相を変化させ、吸・排気バルブのバルブタイミングを可変させる。
【０００７】
このように、エンジン２０２は、シリンダブロック２０４にシリンダヘッド２０６をヘッド取付ボルト２１６により取付けて設け、このシリンダヘッド２０６に軸支される吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４を取付けて設け、吸気カム軸２２６の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置２４４の油圧アクチュエータ２４６を取付けて設けている。
【０００８】
このようなシリンダヘッドの取付構造としては、特開平６−２００８２３号公報、特開平９−６８０９９号公報に開示されるものがある。
【０００９】
特開平６−２００８２３号公報に開示されるものは、シリンダブロックの上部に取付用ボルトにより固定されるシリンダヘッドにおいて、取付用ボルトをシリンダヘッド外壁の内側部位に位置させるべく、シリンダヘッド外壁を外側方向に少許突出させた突出壁を設けたものである。
【００１０】
特開平９−６８０９９号公報に開示されるものは、シリンダブロックのシリンダボア部近傍に対応するシリンダヘッド部位とシリンダヘッドボルト取付部とをつなぐリブが、シリンダヘッド底板上面に形成されているものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記図７〜図９に示すシリンダヘッド２０６の取付構造においては、シリンダヘッド２０６に軸支される吸気カム軸２２６及び排気カム軸２２８の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４を取付けて片持ち支持しており、また、吸気カム軸２２６の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置２４４の油圧アクチュエータ２４６を取付けて片持ち支持している。
【００１２】
これら片持ち支持された吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロケット２３４には、捲掛けられたタイミングチェーン２３６から張力が作用する。この張力は、図９に示す如く、吸気カム軸軸受部２１８及び排気カム軸軸受部２２０を設けたシリンダヘッド２０６の長手方向一端側の端壁部２３０により支持されることになる。
【００１３】
このため、シリンダヘッド２０６の端壁部２３０には、エンジン２０２の駆動時にタイミングチェーン２３６から大きな力が加わることになり、この大きな力によって剛性不足から変形を生じ、吸気カム軸軸受部２１８及び排気カム軸軸受部２２０の偏摩耗や焼き付きの原因となる不都合がある。
【００１４】
また、端壁部２３０の変形は、吸気カムスプロケット２３２及び排気カムスプロト２３４とタイミングチェーン２３６との噛合に不具合を生じ、騒音増加を招く不都合があるとともに、摩耗増加により耐久性を低下させる不都合がある。
【００１５】
さらに、端壁部２３０の変形は、端壁部２３０に取付けられるチェーンカバー２４２との合わせ面のシール性を低下させるとともに、シリンダブロック２０４との合わせ面のシール性を低下させる不都合がある。
【００１６】
このような不都合に対しては、シリンダヘッド２０６の端壁部２３０の肉厚を増加し、補強リブ（図示せず）を追加増設して剛性を高めることにより対処することができるものであるが、シリンダヘッド２０６の大幅な重量増加やコスト増加を招く不都合がある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、エンジンのシリンダブロックにシリンダヘッドをヘッド取付ボルトにより取付け、前記シリンダブロックのクランク軸軸受部にクランクキャップによりクランク軸を軸支し、このクランク軸の軸線方向一端側にクランクスプロケットを取付け、前記シリンダヘッドのカム軸軸受部にカムキャップにより吸気カム軸及び排気カム軸を軸支し、これら吸気カム軸及び排気カム軸の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットを取付け、前記クランクスプロケットと吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとにタイミングチェーンを捲掛けたシリンダヘッドの取付構造において、前記ヘッド取付ボルトを挿通するボルト挿通ボス部を前記シリンダヘッドの長手方向一端側の端壁部に設けられる前記カム軸軸受部に重ね、前記シリンダブロックに螺着される追加ヘッド取付ボルトが挿通される追加ボルト挿通ボス部を前記ボルト挿通ボス部に隣接するよう前記端壁部に一体的に設け、前記カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部と前記追加ボルト挿通ボス部とを前記シリンダヘッドの幅方向に指向させて略直線状に配設し、且つ前記追加ボルト挿通ボス部を前記タイミングチェーンの張り側が位置する端壁部に設けたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
この発明のシリンダヘッドの取付構造は、カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部に隣接する端壁部に追加ボルト挿通ボス部を設けたことによって、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、カム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの端壁部の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部の変形防止によりカム軸軸受部の支持剛性を高めることができ、吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとタイミングチェーンとの噛合に不具合が生じることを回避し、端壁部に取付けられるチェーンカバーとの合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロックとの合わせ面のシール性を確保することができる。
【００１９】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図４は、この発明の第１実施例を示すものである。図１において、２は車両（図示せず）に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッドである。エンジン２は、シリンダブロック４の下方にクランク軸軸受部８を設け、クランク軸軸受部８にクランクキャップ１０をクランクキャップ取付ボルト１２により取付け、クランク軸１４を軸支して設けている。クランク軸１４には、図４に示す如く、シリンダブロック４の長手方向一端側の端壁部１６から突出される軸線方向一端側に、クランクスプロケット１８を取付けて設けている。
【００２０】
シリンダブロック４の上方には、図３に示す如く、幅方向各側にボルト螺着ボス部２０・２２を設け、ボルト螺着孔２４・２６を設けている。シリンダヘッド６には、幅方向各側に上方から下方に達するボルト挿通ボス部２８・３０を設け、ボルト挿通孔３２・３４を設けている。シリンダヘッド６は、ボルト挿通ボス部２８・３０のボルト挿通孔３２・３４に挿通したヘッド取付ボルト３６・３８を、シリンダブロック４のボルト螺着ボス部２０・２２のボルト螺着孔２４・２６に螺着することにより、シリンダブロック４に取付けて設けている。
【００２１】
シリンダヘッド６の上方には、半円筒形状の吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２を設け、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の両側に吸気ボルト螺着孔４４及び排気ボルト螺着孔４６を設けている。吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２には、図２に示す如く、吸気カムキャップ４８及び排気カムキャップ５０を載置し、吸気ボルト螺着孔４４及び排気ボルト螺着孔４６に吸気カムキャップ取付ボルト５２及び排気カムキャップ取付ボルト５４を螺着することにより取付け、吸気カム軸５６及び排気カム軸５８を軸支して設けている。吸気カム軸５６及び排気カム軸５８には、シリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０から突出される軸線方向一端側に、夫々吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４を取付けて設けている。
【００２２】
前記クランクスプロケット１８と吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とには、タイミングチェーン６６を捲掛けて設けている。タイミングチェーン６６は、図１に矢印に示す如く、クランクスプロケット１８から吸気カムスプロケット６２を経て排気カムスプロケット６４に噛合する方向に回転され、クランク軸１４の回転を吸気カム軸５６及び排気カム軸５８に伝達し、図示しない吸気バルブ及び排気バルブ（図示せず）を駆動する。
【００２３】
タイミングチェーン６６は、排気カムスプロケット６４よりも回転方向前方の張り側に位置させたチェーンガイド６８により保持され、クランクスプロケット１８よりも回転方向前方の緩み側に位置させたチェーンテンショナ７０により張力を付与される。
【００２４】
チェーンガイド６８は、緩やかに湾曲する長板形状のガイド本体７２の幅方向一側にタイミングチェーン６６のガイド部７４を設け、ガイド本体７２の下部の幅方向他側にブロック用ガイド本体取付部７６を設け、ブロック用ガイド本体取付部７６にブロック用ガイド取付孔７８を設け、ガイド本体７２の上部の幅方向他側にヘッド用ガイド本体取付部８０を設け、ヘッド用ガイド本体取付部８０にヘッド用ガイド取付孔８２を設けている。
【００２５】
チェーンガイド６８は、ブロック用ガイド本体取付部７６のブロック用ガイド取付孔７８に挿通したブロック用ガイド取付ボルト８４をシリンダブロック４の端壁部１６に設けた図示しないブロック側ガイド取付ボス部のブロック側ガイド螺着孔に螺着することにより取付けられ、ヘッド用ガイド本体取付部８０のヘッド用ガイド取付孔８２に挿通したヘッド用ガイド取付ボルト８６をシリンダヘッド６の端壁部６０に設けたヘッド側ガイド取付ボス部８８のヘッド側ガイド螺着孔９０に螺着することにより取付けられる。
【００２６】
シリンダブロック４の端壁部１６とシリンダヘッド６の端壁部６０とには、図２に示す如く、タイミングチェーン６６やチェーンガイド６８、チェーンテンショナ７０を覆うように、チェーンカバー９２をカバー取付ボルト９４により取付けて設けている。
【００２７】
また、このエンジン２には、可変バルブタイミング装置９６を設けている。可変バルブタイミング装置９６は、シリンダヘッド６に軸支される吸気カム軸５６の長手方向一端側に油圧アクチュエータ９８を取付けて設けている。油圧アクチュエータ９８は、油圧によりクランク軸１４に対する吸気カム軸５６の位相を変化させ、吸・排気バルブのバルブタイミングを可変させる。
【００２８】
このエンジン２は、クランク軸１４の駆動力を、クランクスプロケット１８に捲掛けられたタイミングチェーン６６により吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４に伝達し、吸気カム軸５６及び排気カム軸５８を駆動する。吸気カム軸５６及び排気カム軸５８には、軸方向一端側に吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４を取付けて片持ちにより支持している。
【００２９】
このとき、吸気カム軸５６及び排気カム軸５８を駆動するタイミングチェーン６６には、図１において矢印Ｆ１に示す力が作用する。この力Ｆ１は、吸気カム軸５６を駆動する矢印Ｆ２で示す力と、排気カム軸５８を駆動する矢印Ｆ３で示す力との合力（Ｆ１＝Ｆ２＋Ｆ３）である。したがって、排気カム軸５８には、吸気カム軸５６よりも大きな力が作用することになる。
【００３０】
このため、排気カム軸５８を軸支する排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０には、エンジン２の駆動時にタイミングチェーン６６から大きな力が加わることになり、剛性不足により変形を生じることがある。
【００３１】
また、このエンジン２は、図２に示す如く、シリンダヘッド６に軸支される吸気カム軸５６の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置９６の油圧アクチュエータ９８を取付けて片持ちにより支持していることから、図３に示す如く、重量の大きな油圧アクチュエータ９８を取付けた吸気カム軸５６を軸支する吸気カム軸軸受部４０部分に矢印Ａに示すモーメントが生じる。
【００３２】
これにより、シリンダヘッド６は、排気カム軸５８を軸支する排気カム軸軸受部４２部分に矢印Ａに示すモーメントによって合わせ面を引き離す方向の力が作用し、シリンダブロック４とのシール性を低下させる問題がある。
【００３３】
さらに、エンジン２は、シリンダヘッド６のタイミングチェーン６６張り側の端壁部６０にチェーンガイド６８のヘッド側ガイド取付ボス部８８を設けているため、端壁部６０に大きな荷重が加わることになり、剛性不足により変形を生じてチェーンケース９２との合わせ面のシール性を低下させる問題がある。
【００３４】
そこで、このシリンダヘッド６の取付構造は、図３に示す如く、シリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０の吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２に重ならせて、ヘッド取付ボルト３６・３８を挿通するボルト挿通ボス部２８・３０を設けている。
【００３５】
このシリンダヘッド６は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の吸気カム軸軸線Ｃ１及び排気カム軸軸線Ｃ２を、この吸気カム軸軸受４０及び排気カム軸軸受４２に重なるボルト挿通ボス部２８・３０のボルト軸線Ｃ３・Ｃ４よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設けている。
【００３６】
シリンダヘッド６は、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設け、追加ボルト挿通孔１０２を設ける。この追加ボルト挿通ボス部１００は、追加ボルト軸線Ｃ５を、排気カム軸５８を軸支する排気カム軸軸受部４２の排気カム軸軸線Ｃ２よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設けている。
【００３７】
排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０とこのボルト挿通ボス部３０に隣接する追加ボルト挿通ボス部１００とは、図２に示す如くシリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設するとともに、図３に示す如く高さを略同一としてリブ１０４により連結して設けている。
【００３８】
このとき、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とは、排気カム軸軸受部４２に排気カムキャップ５０を取り付ける排気カムキャップ取付ボルト５４と、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設する。なお、吸気カム軸軸受部４０に重なるボルト挿通ボス部２８と吸気カムキャップ取付ボルト５２とは、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設し、また、前記ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００と排気カムキャップ取付ボルト５４とともにシリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設する。
【００３９】
また、この追加ボルト挿通ボス部１００は、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４に捲掛けられたタイミングチェーン６６の張り側が位置する端壁部６０にチェーンガイド６８が取付けられるヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体的に設け、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略一直線上に配設している。
【００４０】
前記シリンダブロック４には、図３に示す如く、シリンダヘッド６の追加ボルト挿通ボス部１００に対応する追加ボルト螺着ボス部１０６を端壁部１６に設け、追加ボルト挿通孔１０２に合致する追加ボルト螺着孔１０８を設ける。
【００４１】
これにより、シリンダヘッド６は、ボルト挿通ボス部２８・３０のボルト挿通孔３２・３４に挿通したヘッド取付ボルト３６・３８をシリンダブロック４のボルト螺着ボス部２０・２２のボルト螺着孔２４・２６に螺着するとともに、追加ボルト挿通ボス部１００の追加ボルト挿通孔１０２に挿通した追加ヘッド取付ボルト１１０をシリンダブロック４の追加ボルト螺着ボス部１０６の追加ボルト螺着孔１０８に螺着することにより、シリンダブロック４に取付けて設けている。
【００４２】
このように、このシリンダヘッド６の取付構造は、シリンダヘッド６の長手方向一端側の端壁部６０の吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２に重ならせてヘッド取付ボルト３６・３８を挿通するボルト挿通ボス部２８・３０を設け、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設け、ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との高さを略同一とし、追加ボルト挿通ボス部１００をヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体的に設け、シリンダヘッド６の幅方向に指向させて略直線上に配設している。
【００４３】
これにより、このシリンダヘッド６の取付構造は、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０にボルト挿通ボス部３０の高さと略同一の追加ボルト挿通ボス部１００を設けたことによって、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部６０の変形防止により吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の支持剛性を高めることができる。
【００４４】
また、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の支持剛性が高められることにより、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との噛合に不具合が生じることを回避することができ、また、端壁部６０に取付けられるチェーンカバー９２との合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を確保することができる。
【００４５】
このため、このシリンダヘッド６の取付構造は、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなく、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性、特に排気カム軸軸受部４２を設けた部分のシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性を向上することができる。
【００４６】
これにより、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の偏摩耗や焼き付きを防止でき、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との噛合による騒音を低減することができ、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との耐久性を向上することができ、また、端壁部６０に取付けられるチェーンケース９２との合わせ面のシール性を向上し得て、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を向上することができる。
【００４７】
また、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸５６の軸線方向一端側に油圧アクチュエータ９８を取付けて片持ちにより支持しているが、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０に隣接する端壁部６０に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設け、この追加ボルト挿通ボス部１００に挿通した追加ヘッド取付ボルト１１０をシリンダブロック４に螺着して取付けていることにより、シリンダブロック４へのシリンダヘッド６の締付力を増大させて、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を向上することができる。
【００４８】
さらに、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の吸気カム軸軸線Ｃ１及び排気カム軸軸線Ｃ２をボルト挿通ボス部２８・３０のボルト軸線Ｃ３・Ｃ４よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設け、追加ボルト挿通ボス部１００の追加ボルト軸線Ｃ５を排気カム軸軸受部４２の排気カム軸軸線Ｃ２よりもシリンダヘッド６の幅方向外側に位置させて設けていることにより、軸線方向一端側に重量の大きな油圧アクチュエータ９８を取付けた吸気カム軸５６を軸支する吸気カム軸軸受部４０部分に矢印Ａに示すモーメントが生じることによる排気カム軸受部４２を設けた側のシリンダブロック４とのシール性を低下させる問題を、追加ボルト挿通ボス部１００に挿通してシリンダブロック４に螺着される追加ヘッド取付ボルト１１０の締付力によって防止することができる。
【００４９】
さらにまた、このシリンダヘッド６の取付構造は、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４に捲掛けられたタイミングチェーン６６の張り側が位置する端壁部６０にチェーンガイド６８が取付けられるヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体に追加ボルト挿通ボス部１００を設け、追加ヘッド取付ボルト１１０によってシリンダブロック４に締付けていることにより、緩み側よりも大きな力が作用する張り側の端壁部６０の剛性を強化して、タイミングチェーン６６の張力によるシリンダヘッド６の変形を防止することができる。
【００５０】
なお、エンジン２は、クランク軸１４の周方向にシリンダ軸線を傾斜し、垂直線に対して傾斜して車両に搭載している場合がある。このように、クランク軸の周方向にシリンダ軸線を傾斜したエンジン２の場合、例えば、図１においてエンジン２のシリンダ軸線を右側に傾斜した場合は、シリンダヘッド６の傾斜下側に位置する端壁部６０の排気カム軸軸受部４２側に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設ける。
【００５１】
このようにエンジン２が傾斜している場合には、傾斜下側のシリンダヘッド６の端壁部６０の排気カム軸軸受部４２側に作用する加重が大きいため、シリンダヘッド６の傾斜下側に位置する端壁部６０の排気カム軸軸受部４２側に追加ボルト挿通ボス部１００を一体的に設けることにより、シリンダブロック４への締付力を増大させてシール性の低下を防止することができる。
【００５２】
図５・図６は、第２実施例を示すものである。第２実施例のシリンダヘッド６の取付構造は、図５に示す如く、シリンダヘッド６のチェーンガイド６８が取付けられるヘッド側ガイド取付ボス部８８と一体的に追加ボルト挿通ボス部１００を設け、排気カム軸軸受部４２に重なるボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との間の端壁部６０にボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とを連結する追加ガイド取付ボス部１１２を設け、追加ガイド取付ボス部１１２に追加ガイド螺着孔１１４を設けている。
【００５３】
チェーンガイド６８のガイド本体７２の上部には、図６に示す如く、タイミングチェーン６６のガイド部７４を挟んでヘッド用ガイド本体取付部８０と反対側に、タイミングチェーン６６を跨いで前記追加ガイド取付ボス部１１２の追加ガイド取付孔１１４に追加ガイド取付ボルト１１８を螺着することにより取付けられる追加ガイド本体取付部１２０を設け、追加ガイド本体取付部１２０に追加ガイド本体取付孔１２２を設けている。
【００５４】
チェーンガイド６８は、ガイド本体７２の下部にブロック用ガイド本体取付部７６を有し、上部にヘッド用ガイド本体取付部８０を有し、このヘッド用ガイド本体取付部８０を跨いで追加ガイド本体取付部１２０を有し、ブロック用ガイド本体取付部７６はシリンダブロック４のブロック側ガイド取付ボス部（図示せず）にブロック用ガイド取付ボルト８４により取付けられ、ヘッド用ガイド本体取付ボス部８０は、シリンダヘッド６のヘッド側ガイド取付ボス部８８にヘッド用ガイド取付ボルト８６により取付けられ、追加ガイド本体取付部１２０はシリンダヘッド６のボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とを連結する追加ガイド取付ボス部１１２に追加ガイド取付ボルト１１８により取付けられる。
【００５５】
この第２実施例のシリンダヘッド６の取付構造は、ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との間の端壁部６０に、ボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００とを連結する追加ガイド取付ボス部１１２を設けていることにより、追加ガイド取付ボス部１１２によってボルト挿通ボス部３０と追加ボルト挿通ボス部１００との連結を第１実施例よりも強固にすることができ、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部６０の変形防止により吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２の支持剛性を高め、吸気カムスプロケット６２及び排気カムスプロケット６４とタイミングチェーン６６との噛合に不具合が生じることを回避することができ、また、端壁部６０に取付けられるチェーンカバー９２との合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロック４との合わせ面のシール性を確保することができる。
【００５６】
このため、第２実施例のシリンダヘッド６の取付構造は、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなく、吸気カム軸軸受部４０及び排気カム軸軸受部４２を設けたシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性、特に排気カム軸軸受部４２を設けた部分のシリンダヘッド６の端壁部６０の剛性を向上することができる。
【００５７】
なお、上述実施例においては、シリンダ軸線に平行なボルト挿通ボス部３０に対して追加ボルト挿通ボス部１００を平行に設けているが、ボルト挿通ボス部３０に対して追加ボルト挿通ボス部１００を下方において交差するように傾斜させて設けることにより、ボルト挿通ボス部３０に対して追加ボルト挿通ボス部１００の上方を離間位置させることができ、追加ヘッド取付ボルト１１０を螺着する際の工具の作業域を拡大し得て、作業性を向上することができ、また、シリンダ軸線に平行なヘッド取付ボルト３６の締付力に対して追加ヘッド取付ボルト１１０の締付力を交差するように発生させることができ、図３に示す如く、吸気ム軸軸受部４０部分に発生する矢印Ａに示す方向のモーメントによる排気カム軸受部４２を設けた側のシリンダブロック４とのシール性を低下させる問題に対してより良好に対処することができる。
【００５８】
【発明の効果】
このように、この発明のシリンダヘッドの取付構造は、カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部に隣接する端壁部に追加ボルト挿通ボス部を設けたことによって、肉厚の増加や補強リブの追加増設を要せず、カム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの端壁部の強度を高めて変形を防止することができ、この端壁部の変形防止によりカム軸軸受部の支持剛性を高めることができ、吸気カムスプロケット及び排気カムスプロトとタイミングチェーンとの噛合に不具合が生じることを回避し、端壁部に取付けられるチェーンカバーとの合わせ面のシール性を確保し、シリンダブロックとの合わせ面のシール性を確保することができる。
【００５９】
このため、このシリンダヘッドの取付構造は、大幅な重量増加やコスト増加を招くことなくカム軸軸受部を設けたシリンダヘッドの長手方向一端側の端壁部の剛性を向上し得て、カム軸軸受部の偏摩耗や焼き付きを防止し得て、カムスプロケットとタイミングチェーンとの噛合による騒音を低減し得て、吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとタイミングチェーンとの耐久性を向上し得て、端壁部に取付けられるチェーンケースとの合わせ面のシール性を向上し得て、シリンダブロックとの合わせ面のシール性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるシリンダヘッドの取付構造の第１実施例を示すチェーンカバーを外したエンジンの側面図である。
【図２】エンジンの一部省略平面図である。
【図３】シリンダヘッドの側面図である。
【図４】図１の４−４線による拡大断面図である。
【図５】第２実施例を示すシリンダヘッドの側面図である。
【図６】エンジンの一部省略側面図である。
【図７】従来例を示すチェーンカバーを外したエンジンの側面図である。
【図８】エンジンの一部省略平面図である。
【図９】図７の９−９線による断面図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ シリンダブロック
６ シリンダヘッド
１４ クランク軸
１８ クランクスプロケット
２８・３０ ボルト挿通ボス部
３６・３８ ヘッド取付ボルト
４０ 吸気カム軸軸受部
４２ 排気カム軸軸受部
４８ 吸気カムキャップ
５０ 排気カムキャップ
５６ 吸気カム軸
５８ 排気カム軸
６０ 端壁部
６２ 吸気カムスプロケット
６４ 排気カムスプロケット
６６ タイミングチェーン
９６ 可変バルブタイミング装置
９８ 油圧アクチュエータ
１００ 追加ボルト挿通ボス部
Claims (3)
- エンジンのシリンダブロックにシリンダヘッドをヘッド取付ボルトにより取付け、前記シリンダブロックのクランク軸軸受部にクランクキャップによりクランク軸を軸支し、このクランク軸の軸線方向一端側にクランクスプロケットを取付け、前記シリンダヘッドのカム軸軸受部にカムキャップにより吸気カム軸及び排気カム軸を軸支し、これら吸気カム軸及び排気カム軸の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットを取付け、前記クランクスプロケットと吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとにタイミングチェーンを捲掛けたシリンダヘッドの取付構造において、前記ヘッド取付ボルトを挿通するボルト挿通ボス部を前記シリンダヘッドの長手方向一端側の端壁部に設けられる前記カム軸軸受部に重ね、前記シリンダブロックに螺着される追加ヘッド取付ボルトが挿通される追加ボルト挿通ボス部を前記ボルト挿通ボス部に隣接するよう前記端壁部に一体的に設け、前記カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部と前記追加ボルト挿通ボス部とを前記シリンダヘッドの幅方向に指向させて略直線上に配設し、且つ前記追加ボルト挿通ボス部を前記タイミングチェーンの張り側が位置する端壁部に設けたことを特徴とするシリンダヘッドの取付構造。
- エンジンのシリンダブロックにシリンダヘッドをヘッド取付ボルトにより取付け、前記シリンダブロックのクランク軸軸受部にクランクキャップによりクランク軸を軸支し、このクランク軸の軸線方向一端側にクランクスプロケットを取付け、前記シリンダヘッドのカム軸軸受部にカムキャップにより吸気カム軸及び排気カム軸を軸支し、これら吸気カム軸及び排気カム軸の軸線方向一端側に夫々吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットを取付け、前記クランクスプロケットと吸気カムスプロケット及び排気カムスプロケットとにタイミングチェーンを捲掛けたシリンダヘッドの取付構造において、前記ヘッド取付ボルトを挿通するボルト挿通ボス部を前記シリンダヘッドの長手方向一端側の端壁部に設けられる前記カム軸軸受部に重ね、前記シリンダブロックに螺着される追加ヘッド取付ボルトが挿通される追加ボルト挿通ボス部を前記ボルト挿通ボス部に隣接するよう前記端壁部に一体的に設け、前記カム軸軸受部に重なるボルト挿通ボス部と前記追加ボルト挿通ボス部とを前記シリンダヘッドの幅方向に指向させて略直線上に配設し、且つ前記エンジンをクランク軸の周方向にシリンダ軸線を傾斜して車両に搭載する場合、前記追加ボルト挿通ボス部をエンジンにおける傾斜下側に位置する端壁部に設けたことを特徴とするシリンダヘッドの取付構造。
- 前記吸気カム軸及び排気カム軸のいずれか一方の軸線方向一端側に可変バルブタイミング装置を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリンダヘッドの取付構造。
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