JP4207047B2 - 内燃機関のカムシャフト支持構造 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関のカムシャフト支持構造に係り、特に、車両に搭載する内燃機関の内部でカムシャフトを支持する構造として好適なカムシャフト支持構造に関する。

従来、例えば特開平７−１６６９５６号公報に開示されるように、アッパ軸受けをヘッドカバーに一体化させたカムシャフトの支持構造が知られている。上記従来の支持構造は、アッパ軸受けと対をなすロア軸受けを備えている。アッパ軸受けと、ロア軸受けは、共に半円形状に成型されており、両者が対向した状態に固定されることにより、カムシャフトを支持する。

カムシャフトには、吸気弁或いは排気弁を開弁させるためのカムが固定されている。吸気弁や排気弁は、カムシャフトの回転に伴ってカムノーズに押されることにより開弁する。カムシャフトには、カムノーズが吸気弁や排気弁を押し開く際に、その反力が作用する。この反力は、カムシャフトをアッパ軸受けに押しつける方向に作用する。このため、アッパ軸受けには、ロア軸受けに比して高い剛性が要求される。

上記従来の支持構造によれば、ヘッドカバーと一体化することで、アッパ軸受けに高い剛性を付与することができる。このため、この剛性によれば、カムシャフトを十分に高い剛性で精度良く支持することが可能である。

特開平７−１６６９５６号公報 特開平１１−１７３２１０号公報 実開平４−９５６４３号公報

内燃機関の動弁機構、特にカムの周辺は、内燃機関が適正に作動するうえで重要な構成要素である。このため、内燃機関の組み付け時や、内燃機関の保守・点検の際には、カムが適正な状態に組み付けられているか、或いは、カムの周辺に異物が噛み込んでいないか、などが目視により確認できることが望ましい。

しかしながら、上記従来の支持構造では、アッパ軸受けがヘッドカバーと一体化されているため、カムシャフトが内燃機関の内部で適正に保持された状態を維持したままで、ヘッドカバーを取り外すことはできない。従って、この支持構造が用いられる場合、カムシャフトの保持状態を維持したままカムを目視することができない。この点、上記従来のカムシャフトの支持構造は、内燃機関の生産性、及び保守・点検の作業性の面で、必ずしも理想的なものではなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、アッパ軸受けをヘッドカバーに一体化した構造を用いつつ、ヘッドカバーの内側に位置するカムの目視を可能とした内燃機関のカムシャフト支持構造を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関のカムシャフト支持構造であって、
内燃機関のシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに組み込まれ、一端がラッシュアジャスタにより支持されるロッカーアームと、
前記ロッカーアームと当接するカムを備えるカムシャフトと、
前記カムシャフトを前記シリンダヘッド側から支持するロア軸受けと、
前記カムシャフトを前記ロア軸受けとは反対の側から支持するアッパ軸受けを一体に備えるヘッドカバーと、を備え、
前記ヘッドカバーは、前記カムシャフトが前記アッパ軸受けに保持された状態で、前記カムの目視を可能とする目視窓と、前記カムシャフトの軸方向に並んだ複数のアッパ軸受けと、を備え、
前記アッパ軸受けは、前記カムシャフトのジャーナル部を保持する半円形状部分を有し、
前記複数のアッパ軸受けのうち少なくとも一部のアッパ軸受けは、隣接するアッパ軸受けと、少なくとも前記半円形状部分の最も凸となる部分同士で、連結されていることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記複数のアッパ軸受けの全てが、隣接するアッパ軸受けと、少なくとも前記半円形状部分の最も凸となる部分同士で、連結されていることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記カムシャフトは、吸気弁を駆動する吸気カムを備える吸気カムシャフトと、排気弁を駆動する排気カムを備える排気カムシャフトを含み、
前記目視窓は、前記吸気カムの目視を可能とする吸気目視窓と、前記排気カムの目視を可能とする排気目視窓とを含み、
前記吸気目視窓及び前記排気目視窓は、特定の方向から内燃機関に対峙した場合に、前記吸気カム及び前記排気カムの双方が目視可能となるように設けられていることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、前記目視窓は、内燃機関が備える全てのカムが目視できるように形成されていることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、前記目視窓を塞ぐ、前記ヘッドカバーと別体の目視窓カバーを備えることを特徴とする。

また、第６の発明は、第５の発明において、前記目視窓カバーの内側に、前記目視窓から排出されるオイルとガスを分離するための分離室が形成されることを特徴とする。

また、第７の発明は、第５又は第６の発明において、前記目視窓カバーは、前記シリンダヘッドの材質に比して軽い軽量材料で構成されていることを特徴とする。

また、第８の発明は、第５乃至第７の発明の何れかにおいて、前記アッパ軸受けと前記目視窓カバーとの間に設けられ、前記カム又は前記ロッカーアームに向けて、前記目視窓を介してオイルを噴射するオイルシャワーを備えることを特徴とする。

また、第９の発明は、第５乃至第８の発明の何れかにおいて、
内燃機関にオイルを供給するためのオイルフィラーと、
前記内燃機関が車両に搭載された状態で、当該内燃機関の内側から前記オイルフィラーに向かって飛散するオイルの進行を阻止するオイル飛散防止構造と、を備え、
前記オイルフィラー及び前記オイル飛散防止構造は、前記目視窓カバーに設けられていることを特徴とする。

第１の発明によれば、内燃機関の内部空間をシールするヘッドカバーに、アッパ軸受けを一体的に具備させることにより、アッパ軸受けに十分に高い剛性を付与することができる。また、ヘッドカバーには、目視窓が設けられているため、ヘッドカバーがシリンダヘッドに被せられた状態においても、ヘッドカバー越しにカムを目視することが可能である。

また、この発明によれば、少なくとも一部のアッパ軸受けが、隣接するアッパ軸受けと、半円形状部分の最も凸となる部分同士で連結されている。半円形状部分の最も凸となる部分は、カムシャフトが受ける反力が集中する部分であるためアッパ軸受けにおいて最も力を受ける部分である。従って、この部分同士を連結すると、アッパ軸受けの剛性を効率的に高めることができる。このため、本発明によれば、目視穴を設けつつ、アッパ軸受けに効率的に高い剛性を付与することができる。

第２の発明によれば、全てのアッパ軸受けが、半円形状部分の最も凸となる部分同士で連結される。このため、本発明によれば、目視窓を設けつつ、全てのアッパ軸受けに、効率的に高い剛性を付与することができる。

第３の発明によれば、ヘッドカバーに吸気目視窓と排気目視窓とが設けられているため、単一の視点から、吸気カム及び排気カムの双方を目視することができる。このため、本発明によれば、単一の作業者による組み付けや保守・点検を効率化することができる。

第４の発明によれば、全てのカムが目視できるように目視窓が設けられている。このため、本発明によれば、目視窓を介して、全てのカムの状態を、容易に確認することができる。

第５の発明によれば、目視窓を塞ぐ目視窓カバーを備えているため、ブローバイガスやオイルが目視窓から内燃機関の外部に飛散するのを防ぐことができる。

第６の発明によれば、目視窓カバーの内側を分離室とすることで、ヘッドカバーから、分離室の機能を切り離すことができる。このため、本発明によれば、ヘッドカバーの構造を簡素化することができる。

第７の発明によれば、目視窓カバーを軽量材料で構成することにより、内燃機関の軽量化、及び低重心化を実現することができる。

第８の発明によれば、カム又はロッカーアームに向けてオイルを噴射するためのオイルシャワーが、アッパ軸受けと目視窓カバーの間に配置される。このような配置によれば、目視窓カバーを外すだけでオイルシャワーの保守・点検作業を行うことができる。このため、本発明によれば、オイルシャワーの保守・点検に関して、優れた作業性を実現することができる。

第９の発明によれば、オイルフィラー及びオイル飛散防止構造が目視窓カバーに具備される。内燃機関にオイルを円滑に供給するためのオイルフィラーの条件や、オイルの飛散を良好に防ぐためのオイル飛散防止構造の条件は、内燃機関の形式や、内燃機関の車両搭載姿勢等に応じて変化する。本発明によれば、その変化に、目視窓カバーのみを適合させることにより所望の目的を達することができる。このため、本発明によれば、ヘッドカバー等、目視窓カバーを除く構成部材の汎用性を高めることができる。

実施の形態１．
［実施の形態１の構造］
（基本構造）
図１は、本発明の実施の形態１のカムシャフト支持構造を説明するための図である。本実施形態の支持構造は、内燃機関のシリンダヘッド１０を備えている。シリンダヘッド１０は、アルミ或いは鋳鉄により構成されており、吸気ポート１２及び排気ポート１４を備えている。

図１に示す内燃機関は、複数の気筒を備える多筒式の機関であり、気筒毎に２つの吸気ポート１２及び排気ポート１４を備えている。図１は、それらのうちの一つが図示されるように内燃機関を切断することで得られる断面図である。図１に示す内燃機関は、紙面に垂直な方向に、直列に配置された状態で、複数の気筒、並びに複数の吸気ポート１２及び排気ポート１４を備えているものとする。

図１に示すように、シリンダヘッド１０には、吸気ポート１２を開閉するための吸気弁１６、及び排気ポート１４を開閉するための排気弁１８が組み込まれている。吸気弁１６及び排気弁１８は、何れも、図１において下方向に移動することで開弁状態となる。そして、それらは、何れも、図示しないバルブスプリングによって閉弁方向、つまり、図１における上方向に付勢されている。

吸気弁１６の上端部は、吸気ロッカーアーム２０の一端と接触している。吸気ロッカーアーム２０の他端は、ラッシュアジャスタ２２の上端に接している。つまり、吸気ロッカーアーム２０は、吸気弁１６とラッシュアジャスタ２２の上に載置された状態となっている。

同様に、排気弁１８の上端は、排気ロッカーアーム２４の一端と接触している。排気ロッカーアーム２４の他端は、図示しない排気側のラッシュアジャスタの上に置かれている。つまり、排気ロッカーアーム２４は、排気側のラッシュアジャスタと排気弁１８の上に載置された状態となっている。

図１に示す内燃機関は、吸気弁１６を駆動するための吸気カムシャフト２６と、排気弁１８を駆動するための排気カムシャフト２８を備えている。吸気カムシャフト２６は、直列に配置される全ての気筒の上を延在するように設けられており、個々の吸気弁１６に対応する吸気カム、より具体的には、個々の吸気弁１６の上に載置されている個々の吸気ロッカーアーム２０と接触する吸気カム（図示せず）を備えている。同様に、排気カムシャフト２８は、個々の排気ロッカーアーム２４と接触する排気カム（図示せず）を備えている。

吸気カムシャフト２６が具備する吸気カムは、吸気ロッカーアーム２０の位置を、その上方から規制する。また、排気カムシャフト２８が具備する排気カムは、排気ロッカーアーム２４の位置を、その上方から規制する。その結果、吸気ロッカーアーム２０は、その下方に位置する吸気弁１６及びラッシュアジャスタ２２と、その上方に位置する吸気カムとの間に挟まれた状態となっている。同様に、排気ロッカーアーム２４は、排気弁１８及び排気側のラッシュアジャスタと、排気カムとの間に挟まれた状態となっている。

上記の状況下で吸気カム２６が回転すると、吸気ロッカーアーム２０には、吸気カムによる押圧力が周期的に加えられる。このような押圧力の発生及び消滅に合わせて、吸気ロッカーアーム２０は、ラッシュアジャスタ２２に支持された端部を回転中心として、吸気弁１６を開閉させるように揺動する。その結果、吸気弁１６には、吸気カムシャフト２６の回転に同期した開閉が生ずる。同様の原理により、排気弁１８には、排気カムシャフト２８の回転に同期した開閉が生ずる。

シリンダヘッド１０の上には、ヘッドカバー３０が組み付けられている。ヘッドカバー３０は、アルミや鋳鉄に比して軽量なマグネシウムにより構成されている。ヘッドカバー３０には、アッパ軸受け３２が一体的に設けられている。アッパ軸受け３２は、より具体的には、個々の気筒の境界部分に位置するように、ヘッドカバー３０において複数設けられている。

それぞれのアッパ軸受け３２には、ロア軸受け３４が組み付けられている。ロア軸受け３６は、ヘッドカバー３０と同様に（従ってアッパ軸受け３２とも同様に）マグネシウムで構成されている。アッパ軸受け３２及びロア軸受け３４には、互いに対を成す半円形状部分３６，３８が設けられている。吸気カムシャフト２６及び排気カムシャフト２８は、それらの半円形部分３６，３８の間に、回動可能に保持されている。

（ヘッドカバーの構造）
図２は、ヘッドカバー３０の斜視図である。本実施形態の支持構造は、ヘッドカバー３０の構造に特徴の一部を有している。以下、その特徴部分について説明する。

ヘッドカバー３０は、内燃機関の内部空間を外部空間から隔絶するためのシール部を全周に渡って備えている。すなわち、ヘッドカバー３０は、その全周に渡ってフランジ部４０を備えている。フランジ部４０には、ボルト締結孔４２が複数設けられている。ヘッドカバー３０は、それらのボルト締結孔４２に挿入されるボルト（図示せず）によって、シリンダヘッド１０に締結される。フランジ部４０には、シール部材が組み込まれている。このため、ヘッドカバー３０をシリンダヘッド１０に締結すると、フランジ部４０とシリンダヘッド１０との間に十分なシールを得ることができる。

ヘッドカバー３０には、吸気目視窓４４と、排気目視窓４６とが設けられている。吸気目視窓４４は、図１に示す吸気カムシャフト２６の長手方向に沿って延在するように設けられている。また、排気目視窓４６は、図１に示す排気カムシャフト２８の長手方向に沿って延在するように設けられている。吸気目視窓４４及び排気目視窓４６は、より具体的には、以下に示す２つの条件が共に成立するように設計されている。

第１条件
吸気目視窓４４は、ヘッドカバー３０がシリンダヘッド１０に組み付けられた状態で、吸気目視窓４４越しに、吸気カムシャフト２６が具備する全ての吸気カムが目視できるように設けられている。また、排気目視窓４６は、ヘッドカバー３０がシリンダヘッド１０に組み付けられた状態で、排気目視窓４６越しに、排気カムシャフト２８が具備する全ての排気カムが目視できるように設けられている。本実施形態のカムシャフト支持構造は、ヘッドカバー３０が、この条件を満たすように構成されている点に最も大きな特徴を有している。

特に、本実施形態において、吸気目視窓４４及び排気目視窓４６は、吸気カムと排気カムの双方が、単一の視点から同時に目視できるように設計されている。換言すると、吸気目視窓４４及び排気目視窓４６は、内燃機関の組み付けラインやメンテナンスの場面において、作業者が、特定の方向から（例えば吸気側から）内燃機関に向かいあった場合に、内燃機関に対する立ち位置を変えることなく（排気側に回り込むことなく）、吸気カムと排気カムの全てが目視できるように設けられている。

第２条件
また、吸気目視窓４４及び排気目視窓４６は、何れも、アッパ軸受け３２の剛性を大きく低下させることのない領域に限って開口されている。すなわち、吸気カムシャフト２６には、吸気カムが吸気弁１６を押し下げる際に、その反力として、アッパ軸受け３２に向かう大きな力が作用する。同様に、排気カムシャフト２８には、排気カムが排気弁１８を押し下げる際に、その反力として、アッパ軸受け３２に向かう大きな力が作用する。

アッパ軸受け３２に向かうこれらの反力は、主として、半円形状部分３６（図１参照）の中央部分、つまり、半円形状部分３６のうち、最も上に凸となっている部分の近傍に作用する。従って、アッパ軸受け３２の剛性を確保するうえでは、その部分（最も凸となる部分）が、ヘッドカバー３０と一体化されていること、つまり、隣接するアッパ軸受け３２が、少なくとも半円形状部分３６の最も凸となる部分同士で、互いに連結されていることが望ましい。

換言すると、吸気目視窓４４及び排気目視窓４６は、隣接するアッパ軸受け３２の間において、半円形状部分３６の最も凸となる部分同士の間には介入していないことが望ましい。本実施形態において、吸気目視窓４４及び排気目視窓４６は、上記の要求が満たされるように、半円形状部分３６の直上に位置する領域とは、より具体的には、図１における半円形状部分３６の中央部分の直上（カムシャフト２６，２８の中心の直上）となる領域とは重ならないように設計されている。

（オイルシャワーの構造）
再び図１を参照して、ヘッドカバー３０の上方の構造について説明する。図１に示すように、ヘッドカバー３０には、吸気オイルシャワー５０と、排気オイルシャワー５２が組み付けられている。内燃機関において、吸気カム及び排気カムには、それぞれ、吸気ロッカーアーム２０との摺動を円滑にするため、及び排気ロッカーアーム２４との摺動を円滑にするために、オイルを噴射する必要がある。

吸気オイルシャワー５０は、吸気目視窓４４を介して吸気カムにオイルを噴射するための構成要素である。また、排気オイルシャワー５２は、排気目視窓４６を介して排気カムにオイルを噴射するための構成要素である。これらは、何れも、吸気カムシャフト２６及び排気カムシャフト２８を支持するアッパ軸受け３２に固定されている。

（目視窓カバーの基本構造）
図１に示すように、ヘッドカバー３０の上には、吸気目視窓カバー５４と、排気目視窓カバー５６とが組み付けられている。吸気目視窓カバー５４及び排気目視窓カバー５６は、何れも、マグネシウムで構成されている。

吸気目視窓カバー５４は、吸気目視窓４４をカバーするための部材であり、吸気オイルシャワー５０がその内部に収納されるように、ヘッドカバー３０に組み付けられている。他方、排気目視窓カバー５６は、排気目視窓４６をカバーするための部材であり、排気オイルシャワー５２が、その内部に収まるようにヘッドカバー３０に組み付けられている。

（オイルフィラー）
排気目視窓カバー５６には、オイルフィラー５８が設けられている。オイルフィラー５８は、内燃機関にオイルを供給するための供給孔である。オイルフィラー５８の構造や形状は、内燃機関が車両に搭載された状態で、円滑なオイル供給が可能となるように、内燃機関の形式や、その内燃機関が搭載される車種等に合わせて設計されている。

内燃機関が市場において用いられる場合には、オイルの供給後に、オイルフィラー５８の蓋が閉め忘れられることがある。排気目視窓カバー５６には、このような状況下で内燃機関が運転された場合に、オイルフィラー５８から外部に飛散するオイル量を最小限に抑えるためのオイル飛散防止構造（図示略）が設けられている。オイルの飛散を効果的に防止するための構造は、内燃機関の形式や、内燃機関の車両上での搭載姿勢に応じて、必然的に異なったものとなる。このため、オイル飛散防止構造も、オイルフィラー５８と同様に、内燃機関の形式や、その内燃機関が搭載される車種等に合わせて設計されている。

（PCVルーム）
内燃機関において、シリンダヘッド１０の内部には、筒内からブローバイガスが流出してくることがある。また、シリンダヘッド１０の内部には、各部の潤滑に用いられるオイルが循環している。このため、ブローバイガスを換気するためには、ブローバイガスとオイルを分離するための分離室（以下、「PCVルーム」と称す）を、何れかの箇所に設けることが必要である。

一般的な構成によれば、PCVルームは、ヘッドカバーの一部を隆起させることにより形成される。これに対して、本実施形態では、吸気目視窓カバー５４の内部（図１の吸気目視窓カバー５４の凹部分）、及び排気目視窓カバー５６の内部（図１の排気目視窓カバー５６の凹部分）をPCVルームとして利用する。

図３は、吸気目視窓カバー５４を、長手方向に沿って切断することにより得られる断面図である。図３に示すように、吸気目視窓カバー５４の内部には、オイルの混入したブローバイガスが流通する気液分離室６０が設けられている。気液分離室６０の下方には、オイル滴下板６２が組み込まれている。また、吸気目視窓カバー５４の一端（図３中左端）には、オイル滴下板６２に覆われていないガス流入領域６４が形成されている。更に、吸気目視窓カバー５４の他端（図３中右端）には、ガス導出孔６６が設けられている。

図４は、オイル滴下板６２の斜視図である。図４に示すように、オイル滴下板６２には、多数のオイル滴下孔６８が設けられている。また、オイル滴下板６２は、複数の障害壁７０を有している。オイル滴下孔６８は、障害壁７０にも設けられている。

図３に示す構成によれば、オイルを含んだブローバイガスは、主としてガス流入領域６４から吸気目視穴カバー５４の内部に流入する。流入したガスは、ガス流入領域６４から気液分離室６０に流れ込み、障害壁７０に流れを妨げられながら、気液分離室６０の中をガス導出孔６６に向かって進行する。

ブローバイガスが気液分離室６０の中を進行する過程で、そのガス中のオイルは、吸気目視窓カバー５４の壁面や、オイル滴下板６２によって捕獲される。このようにして捕獲されたオイルは、オイル滴下孔６８から滴下して、吸気目視窓４４を通って再びシリンダヘッド１０の中に戻される。そして、オイルが分離された後のブローバイガスだけが、ガス導出孔６６から換気のため導出される。

排気目視窓カバー５６の内部も、吸気目視窓カバー５４と同様に構成されている。このため、本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、吸気目視窓カバー５４の内部、及び排気目視窓カバー５６の内部を、PCVルームとして有効に利用して、ブローバイガスの換気を効率的に行うことができる。

［実施の形態１の組み付け工程及び主たる効果］
図５は、本実施形態のカムシャフト支持構造の組み付け工程を説明するための分解斜視図である。本実施形態の支持構造を組み付ける際には、先ず、シリンダヘッド１０に、吸気弁１６、排気弁１８、ラッシュアジャスタ２２等が組み付けられる。次いで、図５に示すように、それらの上に吸気ロッカーアーム２０及び排気ロッカーアーム２４が載置される。

図５は、便宜上、ロッカーアーム２０，２４の上に、カムシャフト２６，２８が置かれた状態を示している。ロッカーアーム２０，２４は、カムシャフト２６，２８が図５に示すような適正位置に固定されることにより、吸排気弁１６，１８及びラッシュアジャスタ２２の上から脱落しない状態となる。しかしながら、カムシャフト２６，２８が適正に組み付けられるまでは、単に吸排気弁１６，１８及びラッシュアジャスタ２２の上に載置されているだけであり、それらの上から脱落し得る状態にある。

本実施形態の支持構造を組み付けるに当たって、カムシャフト２６，２８は、ロッカーアーム２０，２４の上に載置する前に、ヘッドカバー３０のアッパ軸受け３２と、ロア軸受け３４との間に保持される。つまり、カムシャフト２６，２８は、先ず、適当に並べられた所定数のロア軸受け３４の上に載せられる。その上からヘッドカバー３０が被され、ヘッドカバー３０とロア軸受け３４とが締結される。或いは、先ず、反転させたヘッドカバー３０の上に、カムシャフト２６，２８が適当に載置される。次いで、カムシャフト２６，２８が適切に保持されるように、ヘッドカバー３０に対してロア軸受け３４が固定される。

本実施形態の組み付け工程では、次に、カムシャフト２６，２８が、全てのロッカーアーム２０，２４の上に、適切な位置関係で載置されるように、ヘッドカバー３０が、シリンダヘッド１０に被せられる。この際、ロッカーアーム２０，２４は脱落し得る状態にあるため、ヘッドカバー３０をシリンダヘッド１０に被せる作業は、十分に慎重に行う必要がある。

本実施形態において、ヘッドカバー３０は、上述した通り吸気目視窓４４及び排気目視窓４６を備えている。このため、ヘッドカバー３０の組み付け工程において、作業者は、それらの目視窓４４，４６越しに、吸気カムシャフト２０が具備する吸気カム２１、及び排気カムシャフト２４が具備する排気カム２５を目視しながら作業を進めることができる。更に、その作業者は、ヘッドカバー３０を乗せる作業が終わった後に、吸気カム２１及び排気カム２５の全てが適切な状態にあるか否かを、それらの目視窓４４，４６を介して、容易に確認することができる。

特に、本実施形態では、吸気目視窓４４及び排気目視窓４６が、それぞれ、単一の視点から吸気カム２１と排気カム２５の双方が同時に目視できるように構成されている。このため、ヘッドカバー３０の組み付け工程では、吸気カム２１及び排気カム２５を目視しながらの組み付け作業、及び組み付け後の確認作業を、単一の作業者が容易に行うことができる。

以上の理由により、本実施形態の支持構造によれば、アッパ軸受け３２をヘッドカバー３０に一体化させた構成を用いつつ、組み付け工程で、ロッカーアーム２０，２４の脱落等の不都合が生ずるのを有効に防ぎ、また、そのような不都合が見逃されるのを有効に防ぐことができる。このため、本実施形態の支持構造によれば、アッパ軸受け３２を一体に有するヘッドカバー３０を用いつつ、優れた生産性を実現することができる。

ヘッドカバー５２には、オイルシャワー５０，５２が組み付けられる。次いで、オイルシャワー５０，５２を内部に収納するように、目視窓カバー５４，５６がヘッドカバー３０に固定される。これらの作業は、ヘッドカバー３０をシリンダヘッド１０に取り付ける前後の何れにおいて実行してもよい。

上記の工程が終わると、ヘッドカバー３０の上から、気筒毎に点火プラグユニット７２が組み付けられる。また、シリンダヘッド１０及びヘッドカバー３０の側面には、チェーンケース７４が装着される。

［その他の効果］
本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、内燃機関の組み付け完成後においても、目視窓カバー５４，５８を外すだけで、吸気カム２１及び排気カム２５を容易に目視することができる。吸気カム２１及び排気カム２５の目視は、車両の出荷後においても、内燃機関の保守・点検の際に求められることがある。本実施形態の構造によれば、そのような要求に容易に応えることができる。このため、本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、内燃機関の保守・点検に関して、良好な作業性を実現することができる。

また、本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、上述した通り、アッパ軸受け３２が、少なくとも半円形状部分の最も凸となる部分同士では連結された状態となる。このため、本実施形態の構造によれば、ヘッドカバー３０に吸気目視窓４４及び排気目視窓４６を設けつつ、また、ヘッドカバー３０の材質として、アルミや鋳鉄に比して剛性の低いマグネシウムを用いつつ、アッパ軸受け３２に十分な剛性を付与することができる。

また、本実施形態のカムシャフト支持構造では、ヘッドカバー３０、ロア軸受け３４、及び目視窓カバー５４，５６を、マグネシウムで構成することとしている。これらの部材は、マグネシウム化されると、それらがアルミや鋳鉄で形成される場合に比して、大幅に軽量化される。このため、本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、内燃機関の大幅な軽量化及び低重心化を実現することができる。

また、本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、オイルシャワー５０，５２が、アッパ軸受け３２に直接的に固定される。このような構成によれば、オイルシャワー５０，５２と、吸気カム或いは排気カムとの距離を十分に短くすることができる。更に、この場合、両者の位置関係がアッパ軸受け３２の精度のみによって決められる。このため、この構造によれば、オイルシャワー５０，５２によるオイル噴射精度を高めることができる。

また、上述したカムシャフト支持構造によれば、オイルシャワー５０，５２の保守・点検は、目視窓カバー５４，５６を外すだけで容易に行うことができる。このため、本実施形態のカムシャフト支持構造は、オイルシャワー５０，５２の保守・点検に関しても良好な作業性を実現することができる。

また、本実施形態のカムシャフト支持構造においては、上述した通り、オイルフィラー５８と、オイル飛散防止構造とが、ヘッドカバー３０ではなく、排気目視窓カバー５６に設けられている。オイルフィラー５８及びオイル飛散防止構造には、上述したとおり、内燃機関の形式や、内燃機関の搭載車種等に応じて、異なる設計が要求されることがある。本実施形態の構造によれば、排気目視窓５６のみを作り替えることにより、シリンダヘッド３０等に何らの変更を加えることなくその要求に応えることができる。このため、本実施形態のカムシャフト支持構造によれば、シリンダヘッド３０等の構成要素の汎用性を高めることができる。

また、本実施形態のカムシャフト支持構造においては、上述した通り、目視窓カバー５４，５６の中にPCVルームを設けることとしている。このため、この構造によれば、ヘッドカバー３０の構成を簡単化することができ、全体として、内燃機関の生産性を高めることができる。更に、この構造によれば、目視窓カバー５４，５６を変更するだけで、PCVルームの仕様を変えることができる。PCVルームの仕様は、エンジンルーム内のスペース等の制約から、車種毎に異なることがある。本実施形態の構造によれば、目視窓カバー５４，５６を変えるだけで、そのような要求に適切に応えることができる。このように、本実施形態のカムシャフト支持構造は、この点においても、ヘッドカバー３０等の構成要素の汎用性を高めることができる。

［実施の形態１の変形例等］
ところで、上述した実施の形態１においては、全てのアッパ軸受け３２を、少なくとも半円形状部分の最も凸となる部分で隣接するアッパ軸受けと連結させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、アッパ軸受け３２の中には、半円形状部分の最も凸となる部分で隣接するアッパ軸受けに連結されていないものが含まれていてもよい。

また、上述した実施の形態１においては、目視窓カバー５４，５６の中に、オイル滴下板６２を配置してPCVルームを構成することとしているが、PCVルームを構成するための手法はこれに限定されるものではない。例えば、PCVルームは、目視窓カバー５４，５６をヘッドカバー３０に取り付けるだけで、オイル滴下板６２を用いることなく構成することとしてもよい。

また、上述した実施の形態１においては、ヘッドカバー３０、ロア軸受け３４、及び目視窓カバー５４，５６をマグネシウムで構成することとしているが、それらの材質は、マグネシウムに限定されるものではない。すなわち、それらは、アルミや鋳鉄に比して軽量なマグネシウム合金や樹脂複合材により構成することとしてもよい。更には、それらは、シリンダヘッド１０と同様に、アルミや鋳鉄で構成することとしてもよい。

また、上述した実施の形態１においては、カムシャフト２６，２８の組み付けが終わるまでは、ロッカーアーム２０，２４が、吸排気弁１６，１８及びラッシュアジャスタ２２の上から脱落し得るものとされているが、本発明は、必ずしもこのような構成を前提とするものではない。すなわち、ロッカーアームは、ロッカー軸などにより保持されており、脱落する恐れのないものであってもよい。このような場合においても、ヘッドカバー３０に目視窓４４，４６を有する支持構造によれば、少なくとも、車両の出荷後における保守・点検の作業性を向上させ得るという効果を得ることができる。

また、上述した実施の形態１においては、複数の部材に分割されたロア軸受け３４を用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明においては、複数のロア軸受け３４が梯子状に連結されたラダーフレーム式のロア軸受けを用いることとしてもよい。

また、上述した実施の形態１では、隣接するアッパ軸受け３２が、少なくとも半円形状部分３６の最も凸となる部分同士で、互いに連結されるように目視窓４４，４６を設けることとしているが、この条件（上記の第２条件）は、以下のように換言することも可能である。すなわち、実施の形態１において、半円形状部分３６の最も凸となる部分は、吸気弁１６及び排気弁１８の開弁に伴う反力が最も強く作用する部分である。従って、この条件は、隣接するアッパ軸受け３２が、弁体の開弁に伴う反力が最も強く作用する部分同士で互いに連結されるように目視窓４４，４６を設ける、と換言することができる。

本発明の実施の形態１のカムシャフト支持構造を説明するための図である。 図１に示すヘッドカバーの斜視図である。 図１に示す吸気目視窓カバーを長手方向に沿って切断することにより得られる断面図である。 図３に示すオイル滴下板の斜視図である。 本発明の実施の形態１のカムシャフト支持構造の組み付け工程を説明するための分解斜視図である。

符号の説明

１０ シリンダヘッド
１６ 吸気弁
１８ 排気弁
２０ 吸気ロッカーアーム
２１ 吸気カム
２４ 排気ロッカーアーム
２５ 排気カム
２６ 吸気カムシャフト
２８ 排気カムシャフト
３０ ヘッドカバー
３２ アッパ軸受け
３４ ロア軸受け
３６，３８ 半円形状部分
４４ 吸気目視窓
４６ 排気目視窓
５０ 吸気オイルシャワー
５２ 排気オイルシャワー
５４ 吸気目視窓カバー
５６ 排気目視窓カバー
５８ オイルフィラー
６０ 気液分離室
６２ オイル滴下板

Claims (9)

1. 内燃機関のシリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドに組み込まれ、一端がラッシュアジャスタにより支持されるロッカーアームと、
   前記ロッカーアームと当接するカムを備えるカムシャフトと、
   前記カムシャフトを前記シリンダヘッド側から支持するロア軸受けと、
   前記カムシャフトを前記ロア軸受けとは反対の側から支持するアッパ軸受けを一体に備えるヘッドカバーと、を備え、
   前記ヘッドカバーは、前記カムシャフトが前記アッパ軸受けに保持された状態で、前記カムの目視を可能とする目視窓と、前記カムシャフトの軸方向に並んだ複数のアッパ軸受けと、を備え、
   前記アッパ軸受けは、前記カムシャフトのジャーナル部を保持する半円形状部分を有し、
   前記複数のアッパ軸受けのうち少なくとも一部のアッパ軸受けは、隣接するアッパ軸受けと、少なくとも前記半円形状部分の最も凸となる部分同士で、連結されていることを特徴とする内燃機関のカムシャフト支持構造。
2. 前記複数のアッパ軸受けの全てが、隣接するアッパ軸受けと、少なくとも前記半円形状部分の最も凸となる部分同士で、連結されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
3. 前記カムシャフトは、吸気弁を駆動する吸気カムを備える吸気カムシャフトと、排気弁を駆動する排気カムを備える排気カムシャフトを含み、
   前記目視窓は、前記吸気カムの目視を可能とする吸気目視窓と、前記排気カムの目視を可能とする排気目視窓とを含み、
   前記吸気目視窓及び前記排気目視窓は、特定の方向から内燃機関に対峙した場合に、前記吸気カム及び前記排気カムの双方が目視可能となるように設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
4. 前記目視窓は、内燃機関が備える全てのカムが目視できるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
5. 前記目視窓を塞ぐ、前記ヘッドカバーと別体の目視窓カバーを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
6. 前記目視窓カバーの内側に、前記目視窓から排出されるオイルとガスを分離するための分離室が形成されることを特徴とする請求項５記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
7. 前記目視窓カバーは、前記シリンダヘッドの材質に比して軽い軽量材料で構成されていることを特徴とする請求項５又は６記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
8. 前記アッパ軸受けと前記目視窓カバーとの間に設けられ、前記カム又は前記ロッカーアームに向けて、前記目視窓を介してオイルを噴射するオイルシャワーを備えることを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
9. 内燃機関にオイルを供給するためのオイルフィラーと、
   前記内燃機関が車両に搭載された状態で、当該内燃機関の内側から前記オイルフィラーに向かって飛散するオイルの進行を阻止するオイル飛散防止構造と、を備え、
   前記オイルフィラー及び前記オイル飛散防止構造は、前記目視窓カバーに設けられていることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１項記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。

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