JP5251669B2 - 内燃機関のラッシュアジャスタ支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のラッシュアジャスタ支持構造に関する。

ローラーロッカーアームを有する動弁機構を備えた内燃機関のシリンダヘッドには、ラッシュアジャスタを取り付けるための取り付け穴や、ラッシュアジャスタにオイルを供給するためのオイル通路などが必要となる。このため、シリンダヘッドの上面が複雑な形状となるので、鋳造が難しくなり、製造コストが高くなり易い。

特開２００８−７５４８２号公報には、ラッシュアジャスタ１８を装着するための装着凹部２１を有するサブハウジング２０を、カムハウジング３に固定した構成が開示されている（ここでの符号は、上記公報内でのもの）。このような構成によれば、シリンダヘッドの構造を簡素化することができる。

特開２００６−１６１６５６号公報 特開２００８−７５４８２号公報

しかしながら、ラッシュアジャスタの取り付け部をカムハウジングに設ける場合には、ラッシュアジャスタがカムハウジングにぶら下がった状態になる。このため、ラッシュアジャスタの支持剛性が低くなり易い。上述した従来の技術の場合で具体的に説明すると、カムシャフトを支持する梁状のシャフト支持部４Ａの中央から下方へ長く伸びたサブハウジング支持部４Ｂを介してラッシュアジャスタが支持されている。このような構造のため、シャフト支持部４Ａやサブハウジング支持部４Ｂの撓みによってラッシュアジャスタの位置がずれ易い。その結果、バルブのジャンプやバウンスが発生し易い。

また、上記公報の図面では、ラッシュアジャスタ１８を保持するサブハウジング２０をカムハウジング３（サブハウジング支持部４Ｂ）に対して固定するための取り付けボルトが省略されているが、実際上は取り付けボルトが必要である。このため、取り付けボルトによる重量増加を招くという問題もある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ラッシュアジャスタを高い剛性で支持することができ、製造が容易で、重量軽減が図れる内燃機関のラッシュアジャスタ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、内燃機関のラッシュアジャスタ支持構造であって、
内燃機関のシリンダヘッドの上側に設置され、カムシャフトを支持するカムシャフト支持部材と、
前記カムシャフト支持部材に対して固定され、ラッシュアジャスタを保持するラッシュアジャスタ保持部材と、
を備え、
前記カムシャフト支持部材と前記ラッシュアジャスタ保持部材との少なくとも一方に鉤状部が形成され、
前記ラッシュアジャスタ保持部材は、前記鉤状部を介して前記カムシャフト支持部材と締結されていることを特徴とする。

また、第２の発明は、内燃機関のラッシュアジャスタ支持構造であって、
内燃機関のシリンダヘッドの上側に設置され、カムシャフトを支持するカムシャフト支持部材と、
前記カムシャフト支持部材と一体的に形成され、ラッシュアジャスタを保持するラッシュアジャスタ保持部と、
前記カムシャフト支持部材および前記ラッシュアジャスタ保持部を補強する補強部材と、
を備えることを特徴とする。

第１の発明によれば、シリンダヘッドの構造を簡素化することができるので、容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。また、ラッシュアジャスタ保持部材を、カムシャフト支持部材に対して、ボルト等を用いることなく、確実に固定することができる。このため、ボルトの分の重量を軽減することができ、且つ、ラッシュアジャスタを高い剛性で支持することができる。

第２の発明によれば、シリンダヘッドの構造を簡素化することができるので、容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。また、ラッシュアジャスタ保持部をカムシャフト支持部材に一体的に形成したことにより、シリンダヘッドとカムシャフト支持部材との分割面を従来より低い位置とすることができる。このため、カムシャフト支持部材の厚みを十分に確保し、高剛性化することができる。更に、補強部材を設けたことにより、カムシャフト支持部材やラッシュアジャスタ保持部の撓みをより確実に抑制することができる。このようなことから、カムシャフトやラッシュアジャスタを高い剛性で支持することができる。また、ラッシュアジャスタ保持部を固定するためのボルト等が不要であるので、軽量化が図れる。

本発明の実施の形態１におけるシリンダヘッドおよびカムハウジングを示す斜視図である。 図１に示すシリンダヘッドおよびカムハウジングに運動部品を組み付けてなるシリンダヘッド組立体を示す斜視図である。 図２に示すシリンダヘッド組立体を、吸気バルブおよび排気バルブの軸線を含む平面で切断した断面図である。 図２に示すシリンダヘッド組立体を、シリンダ中心線を含む平面で切断した断面図である。 ラッシュアジャスタホルダの斜視図である。 ラッシュアジャスタホルダの正面図である。 図４中のＳ−Ｓ線での断面図である。 本発明の実施の形態２におけるカムハウジングの斜視図である。 本発明の実施の形態２におけるカムハウジングの平面図である。 図８および図９に示すカムハウジングを備えたシリンダヘッド組立体を、吸気バルブおよび排気バルブの軸線を含む平面で切断した断面図である。 図８および図９に示すカムハウジングを備えたシリンダヘッド組立体をカムジャーナル支持部およびカムキャップの位置で切断した断面図である。 本発明における補強部材の他の例を示す断面図である。 本発明における補強部材の他の例を示す断面図である。 本発明における補強部材の他の例を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるシリンダヘッドおよびカムハウジングを示す斜視図であり、図２は、図１に示すシリンダヘッドおよびカムハウジングに運動部品を組み付けてなるシリンダヘッド組立体を示す斜視図である。これらの図に示すシリンダヘッド１は、内燃機関のシリンダブロック（図示せず）に対して固定される部材である。このシリンダヘッド１には、吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。また、シリンダヘッド１には、吸気バルブおよび排気バルブが設置される。

カムハウジング２は、シリンダヘッド１の上に重ねて設置される。図２に示すように、カムハウジング２は、吸気バルブあるいは排気バルブを駆動するカムシャフト３を支持するための部材である。

図１に示すように、カムハウジング２は、カムシャフト３のジャーナルを支持するカムジャーナル支持部４を有している。カムジャーナル支持部４には、カムシャフト３のジャーナルの下半分を保持する軸受が形成されている。カムジャーナル支持部４には、カムキャップ５が装着される。カムキャップ５には、カムシャフト３のジャーナルの上半分を保持する軸受が形成されている。

カムジャーナル支持部４の下側には、後述する油圧ラッシュアジャスタ６を保持（支持）するラッシュアジャスタホルダ７が固定されている。ラッシュアジャスタホルダ７には、油圧ラッシュアジャスタ６が挿入する挿入穴９が形成されている。

図３は、図２に示すシリンダヘッド組立体を、吸気バルブおよび排気バルブの軸線を含む平面で切断した断面図である。図３に示すように、カムシャフト３に設けられたカムは、ロッカーアーム８を介して、吸気バルブあるいは排気バルブを押圧する。また、油圧ラッシュアジャスタ６が挿入する挿入穴９の底部には、エア抜き孔１０が形成されている。

図４は、図２に示すシリンダヘッド組立体を、シリンダ中心線を含む平面で切断した断面図である。図４に示すように、カムハウジング２のカムジャーナル支持部４には、ラッシュアジャスタホルダ７を連結固定するための連結部１１が形成されている。連結部１１は、カムジャーナル支持部４から下方に突出している。また、カムジャーナル支持部４には、油圧ラッシュアジャスタ６にオイルを供給するための油路１２が形成されている。油路１２は、カムシャフト３のジャーナルを受ける軸受部から、連結部１１の下端まで、貫通形成されている。

図５は、ラッシュアジャスタホルダ７の斜視図であり、図６は、ラッシュアジャスタホルダ７の正面図である。これらの図に示すように、ラッシュアジャスタホルダ７は、二つの挿入穴９を有しており、二つの油圧ラッシュアジャスタ６を保持することができる。ラッシュアジャスタホルダ７には、上方に突出する一対の鉤状部１３が形成されている。

図６に示すように、鉤状部１３は、直角に屈曲した断面形状を有している。そして、一対の鉤状部１３は、向かい合うようにして形成されている。一対の鉤状部１３の間には、円形の浅い凹部１４が形成されている。また、この凹部１４の底面と、両挿入孔９の内面との間を貫通する油路１５がそれぞれ形成されている。

図７は、図４中のＳ−Ｓ線での断面図である。なお、図７では、見易くするため、ロッカーアーム８等の部材を省略している。図７に示すように、カムハウジング２のカムジャーナル支持部４に形成された連結部１１の断面形状は、下端部が両側に屈曲する鉤状をなしている。換言すれば、連結部１１の断面形状は、逆さのＴ字状をなしている。このような連結部１１が、ラッシュアジャスタホルダ７の一対の鉤状部１３の間に形成される溝に挿入することにより、ラッシュアジャスタホルダ７がカムハウジング２（カムジャーナル支持部４）に対して固定（締結）されている。油路１２から供給されるオイルは、凹部１４および油路１５を通って、油圧ラッシュアジャスタ６に送られる。

カムシャフト３のカムがロッカーアーム８を押圧すると、油圧ラッシュアジャスタ６に下向きの力が作用する。以上説明したような本実施形態のラッシュアジャスタ支持構造によれば、連結部１１と鉤状部１３との間に、油圧ラッシュアジャスタ６に作用する下向きの力を受ける係合面１６を形成することができる。このため、ラッシュアジャスタホルダ７をカムハウジング２に対してボルト等を用いて強固に締結することが不要となる。よって、ボルトの分の重量を軽減することができる。

本実施形態では、一対の鉤状部１３の間に形成される溝に、ある程度の締め代を持たせ、連結部１１を圧入することによって、両者を固定することが好ましい。

また、ラッシュアジャスタホルダ７を、カムハウジング２よりも高強度の材料（例えば鉄系材料など）で構成してもよい。その場合の製造方法としては、カムハウジング２を鋳造する際に、ラッシュアジャスタホルダ７を鋳込むようにしてもよい。

また、本実施形態では、ラッシュアジャスタホルダ７を、カムハウジング２の軸受部の直下に固定している。カムハウジング２の軸受部は、カムシャフト３を支持する部分であるので、特に剛性が高くされている部分である。そのような高剛性の箇所にラッシュアジャスタホルダ７を固定したことにより、油圧ラッシュアジャスタ６を高い剛性で支持することができる。このため、バルブのジャンプやバウンスが発生しにくい。よって、振動騒音を悪化させることなく、エンジンを高回転まで使用することができる。

更に、本実施形態によれば、次のような種々の効果が得られる。
シリンダヘッドの構造を簡素化することができるので、製造コストを低減することができる。また、設計変更や他機種への設計の流用も容易となる。
シリンダヘッドからラッシュアジャスタ取り付け部への給油路や、複数の油圧ラッシュアジャスタを結ぶ油路などの長い油路を廃止できるので、鋳造や加工のコストを低減することができる。
カムや油圧ラッシュアジャスタ等の動弁系部品をサブライン上でカムハウジングに組み付けることができるので、エンジン組み立てラインの簡素化が図れる。

なお、本実施形態では、ラッシュアジャスタホルダ７がシリンダ毎に独立している構成を例に説明したが、本発明では、各気筒のラッシュアジャスタホルダが梁等を介して相互に連結されていてもよい。ただし、その場合であっても、シリンダ毎の各ラッシュアジャスタホルダにカムハウジングとの締結部を設けることが剛性上望ましい。

上述した実施の形態１においては、カムハウジング２が前記第１の発明における「カムシャフト支持部材」に、ラッシュアジャスタホルダ７が前記第１の発明における「ラッシュアジャスタ保持部材」に、鉤状部１３および連結部１１が前記第１の発明における「鉤状部」に、それぞれ相当している。

実施の形態２．
次に、図８乃至図１４を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。

図８および図９は、それぞれ、本発明の実施の形態２におけるカムハウジングの斜視図および平面図である。これらの図に示すように、本実施形態では、ラッシュアジャスタホルダ１７がカムハウジング１８に対して一体的に鋳造されている。ラッシュアジャスタホルダ１７は、カムハウジング１８のカムジャーナル支持部１９同士の間に掛け渡すようにして形成されている。ラッシュアジャスタホルダ１７には、油圧ラッシュアジャスタ６が挿入する挿入穴９が形成されている。

また、カムハウジング１８には、補強部材２０が設けられている。この補強部材２０は、カムハウジング１８よりも高強度の材料（例えば鉄系材料など）で構成されていることが望ましい。補強部材２０は、細長い形状の部材であり、各気筒のラッシュアジャスタホルダ１７を貫くようにして配置されている。補強部材２０は、カムハウジング１８の鋳造時に、カムジャーナル支持部１９の下部に接続するように鋳込むことによって設置することができる。

図１０は、図８および図９に示すカムハウジング１８を備えたシリンダヘッド組立体を、吸気バルブおよび排気バルブの軸線を含む平面で切断した断面図であり、図１１は、同シリンダヘッド組立体をカムジャーナル支持部１９およびカムキャップ２１の位置で切断した断面図である。これらの図に示すように、本実施形態における補強部材２０は、断面が円形の中空の部材である。補強部材２０の中空部は、油圧ラッシュアジャスタ６にオイルを供給するための油路２２として機能する。

図１１に示すように、カムジャーナル支持部１９には、カムシャフト３のジャーナルを受ける軸受部から補強部材２０の側面までを貫通する油路２３が形成されている。一方、補強部材２０には、油路２３に面する位置に側孔が形成されており、この側孔により油路２２と油路２３とが連通している。オイルは、油路２３を通って、補強部材２０内の油路２２に供給される。

図１０に示すように、補強部材２０には、油圧ラッシュアジャスタ６が挿入する挿入孔９と交わる位置に、切欠きが形成されている。補強部材２０内の油路２２のオイルは、この切欠きを通って、油圧ラッシュアジャスタ６に供給される。

以上説明した本実施形態のラッシュアジャスタ支持構造によれば、ラッシュアジャスタホルダ１７をカムハウジング１８に一体的に形成したことにより、ラッシュアジャスタ取り付け部をシリンダヘッド１に設けなくてよいので、シリンダヘッド１とカムハウジング１８との分割面を従来よりも低い位置とすることができる（図１０参照）。このため、カムハウジング１８の厚みを十分に確保することができ、カムハウジング１８を高剛性にすることができる。更に、補強部材２０を設けたことにより、カムジャーナル支持部１９やラッシュアジャスタホルダ１７の撓みをより確実に抑制することができる。このようなことから、カムシャフト３や油圧ラッシュアジャスタ６を高い剛性で支持することができる。また、シリンダヘッド１の構造を簡素化することができるので、実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、本発明では、補強部材２０の形状は、円形に限定されるものではなく、例えば、次に述べるようなものであってもよい。図１２乃至図１４は、本発明における補強部材の他の例を示す断面図である。本発明では、図１２に示すような矩形状の断面を有する補強部材２６や、図１３に示すような楕円形状の断面を有する補強部材２４などを用いることもできる。この場合、カムハウジング１８が受ける力を考慮して、縦方向の剛性を大きくとれるように、図中の寸法ａを寸法ｂより大きくすることが望ましい。また、本発明では、図１４に示すように、ラッシュアジャスタホルダ１７を補強部材２５と一体化してもよい。これにより、更に高い剛性が得られる。

上述した実施の形態２においては、カムハウジング１８が前記第２の発明における「カムシャフト支持部材」に、ラッシュアジャスタホルダ１７が前記第２の発明における「ラッシュアジャスタ保持部」に、それぞれ相当している。

１ シリンダヘッド
２，１８ カムハウジング
３ カムシャフト
４，１９ カムジャーナル支持部
６ 油圧ラッシュアジャスタ
７，１７ ラッシュアジャスタホルダ
９ 挿入孔
１１ 連結部
１２，１５，２２，２３ 油路
１３ 鉤状部
１６ 係合面
２０，２４，２５，２６ 補強部材

Claims (1)

1. 内燃機関のシリンダヘッドの上側に設置され、カムシャフトを支持するカムシャフト支持部材と、
   前記カムシャフト支持部材に対して固定され、ラッシュアジャスタを保持するラッシュアジャスタ保持部材と、
   を備え、
   前記カムシャフト支持部材と前記ラッシュアジャスタ保持部材との少なくとも一方に鉤状部が形成され、
   前記ラッシュアジャスタ保持部材は、前記鉤状部を介して前記カムシャフト支持部材と締結されており、
   前記ラッシュアジャスタ保持部材は、前記カムシャフト支持部材が備える軸受部の直下に固定されており、
   前記鉤状部は、前記ラッシュアジャスタが前記カムシャフトのカムから受ける力を受ける係合面を有し、
   前記カムシャフト支持部材は、軸受部と、該軸受部に貫通する油路とを有し、
   前記ラッシュアジャスタ保持部材は、前記ラッシュアジャスタにオイルを供給する油路を有し、
   前記軸受部のオイルが、前記カムシャフト支持部材の油路と、前記ラッシュアジャスタ保持部材の油路とを通って、前記ラッシュアジャスタに供給されることを特徴とする内燃機関のラッシュアジャスタ支持構造。

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