JP4331814B2

JP4331814B2 - 内燃機関のシリンダヘッド

Info

Publication number: JP4331814B2
Application number: JP03134299A
Authority: JP
Inventors: 智章鈴木; 雅久永田; 孝典河津; 悟大本
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-09
Filing date: 1999-02-09
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2019-02-09
Also published as: JP2000230410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドに関するものであり、特に直動型オーバヘッドカム機構を備える内燃機関に採用して好適なシリンダヘッドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バルブリフタをカムシャフトに設けられたカムにて直接駆動する直動型オーバヘッドカム機構を備える内燃機関では、例えば実開平５−４２６１６号公報に記載されているように、カムシャフトのジャーナル部からシリンダヘッド上面に流出したオイルにてバルブリフタとカムとの潤滑を行っている。
【０００３】
図５に、上記公報に記載のシリンダヘッドのジャーナル部付近の側部断面構造を示す。
この図５に示すように、シリンダヘッド５０にはジャーナル部５１が設けられており、カムシャフト５２はこのジャーナル部５１によって回転自在に支持されている。ジャーナル部５１の側部には、機関バルブ５４のバルブリフタ５５を摺動可能に支持するガイド孔５７を備えるボス部５６が設けられている。
【０００４】
一方、ジャーナル部５１には、シリンダヘッド５０やカムシャフト５２の内部に形成されたオイル通路（図示略）などを通じて潤滑用のオイルが供給されており、同図５に矢印にて示すように、同ジャーナル部５１から上記ボス部５６の頂面にオイルが流出するように構成されている。こうしてボス部５６に流出したオイルが上記ガイド孔５７に送られることで、カムシャフト５２のカム５３とバルブリフタ５５との潤滑が行われる。
【０００５】
なお、このシリンダヘッド５０では、上記ガイド孔５７上面の周囲にすり鉢状に窪んだオイル溜５８が形成されており、オイルが同ガイド孔５７に流れ込み易くなるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関の設置状態によっては、上記ボス部５６の頂面が傾き、ガイド孔５７に対するオイルの供給が滞るおそれがある。すなわち、内燃機関は、例えば車両などに傾いた状態で搭載（設置）され、使用されることがあるが、従来の上記のような潤滑構造を備えるシリンダヘッド５０では、こうした設置時の傾きまで考慮した設計はなされていなかった。
【０００７】
このため、同図５に示すように、ボス部５６の頂面において、その図中Ａ端側がＢ端側よりも高くなるように傾いて内燃機関が設置された場合には、オイルのガイド孔５７側への流れが阻害されるようになる。そしてこのような場合には、上記のようにガイド孔５７周囲にオイル溜５８を設けたとしても、やはりバルブリフタ５５に対するオイル供給は困難となり、カム摩耗などが発生するおそれがある。
【０００８】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、バルブリフタ及びカムに対して積極的に潤滑用オイルの供給を行うことのできる内燃機関のシリンダヘッドを提供することにある。
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、バルブリフタをカムシャフトに設けられたカムにて直接駆動する直動型オーバヘッドカム機構を備える内燃機関のシリンダヘッドにおいて、前記カムシャフトを回転可能に支持するジャーナル部から流出したオイルを、前記バルブリフタを摺動可能に支持し且つ前記ジャーナル部の一側面側にのみ直列に配置された複数のガイド孔へと誘導する誘導面を備えるとともに、該誘導面を、当該機関が設置された状態において水平となるよう形成することをその要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、内燃機関が設置された状態で、誘導面は水平となっているため、ジャーナル部から流出したオイルは同誘導面上に一様に分布するようになる。そのため、各ガイド孔に対してオイルを確実に供給できるようになり、カムとバルブリフタとを良好に潤滑できるようになる。また、オイルが誘導面上に一様に分布するため、各ガイド孔にオイルを均等に供給でき、オイル使用量を有効に管理できるようにもなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明のシリンダヘッドを具体化した第１の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本実施形態のシリンダヘッドの平面構造及び断面構造をそれぞれ示している。なお、図１はカムシャフトなどが配設された状態での同シリンダヘッドの平面構造を示しており、また図２は、図１のII−II線に沿った断面構造を示している。
【００１５】
まず、図１に示すように、シリンダヘッド１０上に設けられたジャーナル部２０には、カムシャフト１１が回転可能に支持されている。カムシャフト１１のカム１２下方には、機関バルブの上端に設けられたバルブリフタ１４（図２）がそれぞれ配設されている。
【００１６】
また、ジャーナル部２０の側部には、バルブリフタ１４を摺動可能に支持するボス部２１が形成されており、さらにこのボス部２１には、各バルブリフタ１４を収容するガイド孔２２が形成されている。各バルブリフタ１４は、図２に示すように、このガイド孔２２内に摺動可能に配設されており、バルブスプリング１５の付勢力によってカム１２に押圧されている。こうした構成により、カムシャフト１１の回転に伴いカム１２はバルブリフタ１４を直接昇降駆動し、機関バルブ１３が開閉されるようになる。
【００１７】
一方、上記ジャーナル部２０には、カムシャフト１１内に形成されたオイル通路（図示略）を通じてオイルが供給されている。ジャーナル部２０を潤滑したオイルは、上記ボス部２１の頂面に流出し、該ボス部２１の頂面を誘導面としてガイド孔２２へと誘導される。
【００１８】
図３に、上記ジャーナル部２０及びボス部２１の側部断面構造を示す。
このシリンダヘッド１０は、当該内燃機関が搭載（設置）された状態において、同図３に示すように、その頂面ＳＨは水平面Ｈに対して角度θだけ傾く構造を有している。そして、このシリンダヘッド１０の傾きに応じて、ジャーナル部２０側面も垂直面に対して角度θだけ傾斜した状態となっている。
【００１９】
他方、上記誘導面となるボス部２１の頂面ＢＨは、シリンダヘッド１０の頂面ＳＨに対して、該頂面ＢＨの先端が下側になる方向に角度φだけ傾斜するよう形成されている。この角度φは上記角度θよりも大きく設定されているため、このシリンダヘッド１０を備える内燃機関が設置された状態において、同ボス部２１の頂面ＢＨは、その先端が下方に傾斜した状態となる。
【００２０】
このように、内燃機関の設置状態においてボス部２１の頂面ＢＨをその先端が下方に傾斜するよう形成したことで、同頂面ＢＨにおける各ガイド孔２２が設けられた位置はジャーナル部２０側に対して低くなる。したがって、ジャーナル部２０より流出したオイルはボス部２１頂面ＢＨを図に付記した矢印のように流れるようになり、各ガイド孔２２へと確実に送られるようになる。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態のシリンダヘッドによれば、以下に記載する効果を得ることができるようになる。
（１）内燃機関の設置状態に応じてボス部２１の頂面ＢＨを傾斜させ、同ボス部２１の頂面ＢＨにおけるガイド孔２２の位置がジャーナル部２０側よりも確実に低くなるようにしたことで、ジャーナル部２０から流出したオイルをガイド孔２２へと適切に誘導でき、カム１２とバルブリフタ１４とを良好に潤滑できるようになる。
【００２２】
（２）また、オイルをガイド孔２２へと効率よく誘導できるため、オイルの使用量を低減できるようにもなる。
（３）また、オイルを誘導するための溝やリブなどを別個に設けずとも、ボス部２１の頂面ＢＨの傾斜だけでガイド孔２２へとオイルを誘導できるため、シリンダヘッド１０の形状を簡易化できるようにもなる。
【００２３】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明のシリンダヘッドを具体化した第２の実施の形態について、説明する。
【００２４】
図４に、本実施の形態のシリンダヘッドについてそのジャーナル部及びボス部の側部断面構造を示す。
本実施の形態のシリンダヘッドにおいても、第１の実施の形態のシリンダヘッドと同様に、カムシャフトを支持するジャーナル部３１の側部には、バルブリフタを摺動可能に支持するガイド孔３３を備えるボス部３２が設けられている。そして、ジャーナル部３１より流出したオイルがボス部３２の頂面を誘導面としてガイド孔３３へと誘導される構成となっている。
【００２５】
また、このシリンダヘッド３０も、当該内燃機関が搭載（設置）された状態においては、その頂面ＳＨは、同図４に示すように水平面Ｈに対して角度θだけ傾く構造を有しており、これに応じてジャーナル部３１の側面も垂直面に対して角度θだけ傾斜した状態となっている。ただし、本実施の形態のシリンダヘッド３０では、ボス部３２の頂面ＢＨの同シリンダヘッド３０の頂面ＳＨに対する傾斜角度は、上記シリンダヘッド３０の頂面ＳＨの傾斜角度と同じく角度θに設定されている。そのため、当該内燃機関の設置状態において、ボス部３２の頂面ＢＨは水平となっている（ＢＨ＝Ｈ）。
【００２６】
こうしてオイルの誘導面となるボス部３２の頂面ＢＨが水平面Ｈとされているため、ジャーナル部３１から流出したオイルは、同ボス部３２の頂面ＢＨにおいて偏在することなく、均一に分布するようになる。したがって、同ボス部３２に形成された各ガイド孔３３に対してオイルを滞ることなく供給でき、各ガイド孔３３に配設されたバルブリフタとカムとを良好に潤滑できるようになる。しかも、各ガイド孔３３に対して偏ることなく均等にオイルを供給できるため、オイルの使用量を有効に管理できるようにもなる。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態のシリンダヘッドによれば、以下に記載する効果を得ることができるようになる。
（１）内燃機関の設置状態に応じて、ジャーナル部３１から流出するオイルの誘導面となるボス部３２の頂面ＢＨを水平としたことで、各ガイド孔３３に対して確実にオイルを供給できるようになり、それら各ガイド孔３３に配設されたバルブリフタとカムとをそれぞれ良好に潤滑できるようになる。
【００２８】
（２）また、ジャーナル部３１からの距離に関わらずオイルを均等に供給できるため、オイルの使用量を有効に管理できるようにもなる。
（３）さらに、各ガイド孔３３に対して効率よくオイルを誘導できるため、オイルの使用量を低減できるようにもなる。
【００２９】
（４）また、オイルを誘導するための溝やリブなどを別個に設けずとも、ボス部３２の頂面ＢＨを通じて各ガイド孔３３に対し適切にオイルを供給できるため、シリンダヘッド１０の形状を簡易化できるようにもなる。
【００３０】
なお、以上説明した各実施の形態のシリンダヘッドは、以下のように変更することもできる。
・上記各実施の形態のシリンダヘッドでは、オイルの誘導面となるボス部の頂面全体を平面としていたが、ジャーナル部からガイド孔へのオイルの流路が適切に傾斜されていれば、平面に限らず、該頂面を曲面としたり、凹凸を設けたりしてもよい。
【００３１】
・更に、ボス部の頂面にリブや溝などを設け、該頂面にオイルを保持し易くしたり、ガイド孔へとオイルを誘導し易くする構造としてもよい。こうした場合、さらに有効で効率的なカムとバルブリフタとの潤滑を行うことができる。
【００３３】
請求項１に記載の発明によれば、内燃機関が設置された状態で、誘導面は水平となっているため、ジャーナル部から流出したオイルは同誘導面上に一様に分布するようになる。そのため、各ガイド孔に対してオイルを確実に供給できるようになり、カムとバルブリフタとを良好に潤滑できるようになる。また、オイルが誘導面上に一様に分布するため、各ガイド孔にオイルを均等に供給でき、オイル使用量を有効に管理できるようにもなる。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシリンダヘッドの第１実施形態その平面構造を示す平面図。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】第１実施形態のシリンダヘッドのジャーナル部及びボス部の構造を示す側部断面図。
【図４】本発明のシリンダヘッドの第２実施形態についてそのジャーナル部及びボス部の構造を示す側部断面図。
【図５】従来のシリンダヘッドについてそのカムジャーナル部及びボス部の構造を示す側部断面図。
【符号の説明】
１０，３０，５０…シリンダヘッド、１１，５２…カムシャフト、１２，５３…カム、１３，５４…機関バルブ、１４，５５…バルブリフタ、１５…バルブスプリング、２０，３１，５１…ジャーナル部、２１，３２，５６…ボス部、２２，３３，５７…ガイド孔、５８…オイル溜。

Claims

バルブリフタをカムシャフトに設けられたカムにて直接駆動する直動型オーバヘッドカム機構を備える内燃機関のシリンダヘッドにおいて、
前記カムシャフトを回転可能に支持するジャーナル部から流出したオイルを、前記バルブリフタを摺動可能に支持し且つ前記ジャーナル部の一側面側にのみ直列に配置されたガイド孔へと誘導する誘導面を備えるとともに、
該誘導面を、当該機関が設置された状態において水平となるよう形成した
ことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。