JP5742956B2

JP5742956B2 - Camshaft support structure

Info

Publication number: JP5742956B2
Application number: JP2013538353A
Authority: JP
Inventors: 佳紀柳瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: CN103874830A; JPWO2013054395A1; EP2767680A1; US20140305397A1; WO2013054395A1; EP2767680A4

Description

本発明は、内燃機関のシリンダヘッド上に取り付けられてカムシャフトを回転自在に支持する支持台が設けられたカムシャフト支持構造に関する。 The present invention relates to a camshaft support structure provided with a support base that is mounted on a cylinder head of an internal combustion engine and rotatably supports a camshaft.

従来、この種のカムシャフト支持構造としては、例えば特許文献１に記載の構造がある。特許文献１に記載のカムシャフト支持構造では、カムシャフトを回転自在に支持する支持台が同カムシャフトの軸線方向において互いに離間して複数設けられている。 Conventionally, as this type of camshaft support structure, there is a structure described in Patent Document 1, for example. In the camshaft support structure described in Patent Document 1, a plurality of support bases that rotatably support the camshaft are provided apart from each other in the axial direction of the camshaft.

こうした構造によれば、ラダーフレーム型のカムシャフトハウジングのように各支持台を連結する外枠が設けられた構造に比べて、外枠がない分だけ内燃機関の軽量化を図ることができる。 According to such a structure, the internal combustion engine can be reduced in weight by the absence of the outer frame as compared with a structure in which an outer frame for connecting the support bases is provided, such as a ladder frame type camshaft housing.

特開２０１０―２０９７９６号公報JP 2010-209796 A

ところで、機関運転時においては排気の熱を受けることによってシリンダヘッドが高温となり、シリンダヘッドが熱変形する。上記各支持台はシリンダヘッドに当接して配設されているため、シリンダヘッドからの受熱に起因して各支持台が熱変形するようになる。そのため、各支持台に設けられてカムシャフトを支持する軸受部の同軸度が悪化することとなる。その結果、カムシャフトの回転摺動抵抗が増大する等の問題が生じるおそれがある。 By the way, during engine operation, the cylinder head is heated by receiving heat from the exhaust, and the cylinder head is thermally deformed. Since each of the support bases is disposed in contact with the cylinder head, the support bases are thermally deformed due to heat received from the cylinder head. Therefore, the coaxiality of the bearing portion provided on each support base and supporting the camshaft is deteriorated. As a result, problems such as an increase in rotational sliding resistance of the camshaft may occur.

尚、上記特許文献１に記載の構造によれば、ラダーフレーム型のカムシャフトハウジングが設けられた構造に比べて、外枠がない分だけ、シリンダヘッドから各支持台が受ける熱量が低減されるようになり、各支持台の熱変形量がある程度は低減されるようにはなる。しかしながら、例えば過給機を搭載した内燃機関のように排気の温度が一層高くなる内燃機関に適用された場合には、シリンダヘッドから各支持台が受ける熱量が一層大きなものとなり、各支持台の軸受部の同軸度が悪化することを好適に抑制するには限界がある。 In addition, according to the structure of the said patent document 1, compared with the structure provided with the ladder frame type cam shaft housing, the amount of heat which each support stand receives from a cylinder head is reduced by the part which does not have an outer frame. As a result, the amount of thermal deformation of each support base is reduced to some extent. However, for example, when applied to an internal combustion engine in which the temperature of exhaust gas becomes higher, such as an internal combustion engine equipped with a supercharger, the amount of heat received by each support base from the cylinder head becomes larger, and each support base There is a limit to suitably suppressing the deterioration of the coaxiality of the bearing portion.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カムシャフトを支持する複数の支持台について、これらの軸受部の同軸度が機関運転に伴い悪化することを好適に抑制することのできるカムシャフト支持構造を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is suppressing suitably that the coaxiality of these bearing parts deteriorates with engine operation about the several support stand which supports a camshaft. An object of the present invention is to provide a camshaft support structure that can be used.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.

上記目的を達成するため、本発明に従うカムシャフト支持構造は、内燃機関のシリンダヘッド上に取り付けられてカムシャフトを回転自在に支持する支持台が設けられたカムシャフト支持構造であって、前記支持台は前記カムシャフトの軸線方向において互いに離間して複数設けられ、各支持台には前記カムシャフトを支持する軸受部と前記カムシャフトの軸線方向に延びる貫通孔とが形成され、各貫通孔には各軸受部が内燃機関の冷温停止状態における配設位置から変位することを規制するシャフトが挿通されてなることをその要旨としている。 In order to achieve the above object, a camshaft support structure according to the present invention is a camshaft support structure provided with a support base that is mounted on a cylinder head of an internal combustion engine and rotatably supports the camshaft. A plurality of bases are provided apart from each other in the axial direction of the camshaft, and each support base is formed with a bearing portion for supporting the camshaft and a through hole extending in the axial direction of the camshaft. The gist thereof is that a shaft for restricting displacement of each bearing portion from the disposition position in the cold stop state of the internal combustion engine is inserted.

同構成によれば、内燃機関のシリンダヘッド上に取り付けられた複数の支持台の軸受部によってカムシャフトが回転自在に支持される。これら支持台はカムシャフトの軸線方向において互いに離間して設けられているため、ラダーフレーム型のカムシャフトハウジングのように各支持台を連結する外枠を備えるものに比べて、シリンダヘッドとの接触面積が小さくなる。このため、シリンダヘッドからの受熱量が低減され、当該受熱に起因した支持台の熱変形が抑えられるようになる。 According to this configuration, the camshaft is rotatably supported by the bearing portions of the plurality of support bases attached on the cylinder head of the internal combustion engine. Since these support bases are spaced apart from each other in the axial direction of the camshaft, they are in contact with the cylinder head as compared with a structure having an outer frame for connecting the support bases, such as a ladder frame type camshaft housing. The area becomes smaller. For this reason, the amount of heat received from the cylinder head is reduced, and thermal deformation of the support table due to the heat reception is suppressed.

更に、上記構成によれば、各支持台に形成された貫通孔にシャフトが挿通されているため、シリンダヘッドからの受熱に起因して支持台が熱変形することが抑制されるようになる。 Further, according to the above configuration, since the shaft is inserted into the through hole formed in each support base, the support base is prevented from being thermally deformed due to heat received from the cylinder head.

また、シャフトは各貫通孔に挿通された状態で各支持台と共にシリンダヘッドに組み付けられる。また、シリンダヘッドはヘッドボルトによってシリンダブロックに組み付けられる。ここで、ヘッドボルトの締め付け軸力によってシリンダヘッド頂面は平面状態から僅かに歪むこととなる。このため、シャフトは各貫通孔の内壁によって押圧された状態に維持され、各支持台に対して固定されるようになる。 Further, the shaft is assembled to the cylinder head together with the support bases while being inserted into the through holes. The cylinder head is assembled to the cylinder block with a head bolt. Here, the cylinder head top surface is slightly distorted from the flat state by the tightening axial force of the head bolt. For this reason, a shaft is maintained in the state pressed by the inner wall of each through-hole, and comes to be fixed with respect to each support stand.

したがって、カムシャフトを支持する複数の支持台について、これらの軸受部の同軸度が機関運転に伴い悪化することを好適に抑制することができるようになる。 Therefore, it is possible to suitably suppress the deterioration of the coaxiality of these bearing portions with engine operation for a plurality of support bases that support the camshaft.

この場合、前記シャフトは前記支持台よりも高い剛性を有する材料にて形成されてなるといった態様が好ましい。こうした態様によれば、支持台の熱変形を的確に抑制することができるようになる。ちなみに、例えば支持台がアルミニウム合金にて形成されている場合には、シャフトをアルミニウム合金よりも剛性の高いステンレス鋼にて形成するようにすればよい。 In this case, it is preferable that the shaft is formed of a material having higher rigidity than the support base. According to such an aspect, the thermal deformation of the support base can be accurately suppressed. Incidentally, for example, when the support base is formed of an aluminum alloy, the shaft may be formed of stainless steel having higher rigidity than the aluminum alloy.

支持台の具体的な構成としては、前記支持台は、前記シリンダヘッド上に取り付けられて前記カムシャフトを受ける受け部材と、同受け部材の頂面に取り付けられて同受け部材と共に前記軸受部を形成するキャップ部材とを有してなるといった態様が好ましい。この場合、前記貫通孔は前記受け部材に形成されてなるといった態様が好ましい。 As a specific configuration of the support base, the support base is mounted on the cylinder head and receives the camshaft, and is attached to the top surface of the reception member and the bearing portion together with the reception member. The aspect of having a cap member to be formed is preferable. In this case, it is preferable that the through hole is formed in the receiving member.

またこの場合、前記支持台は前記カムシャフトとしての排気カムシャフト及び吸気カムシャフトの双方を受けるものとされ、前記貫通孔は前記吸気カムシャフトよりも前記排気カムシャフトに近接して形成されてなるといった態様が好ましい。 Further, in this case, the support base receives both the exhaust camshaft and the intake camshaft as the camshaft, and the through hole is formed closer to the exhaust camshaft than the intake camshaft. Such an embodiment is preferable.

内燃機関では、高温の排気が排気バルブを通じて排気通路に排出される。このため、シリンダヘッドにおける熱変形は排気カムシャフト寄りの部位ほど大きくなる。この点、上記態様によれば、シャフトが挿通される貫通孔が吸気カムシャフトよりも排気カムシャフトに近接して形成される。すなわち、支持台の受け部材においてシリンダヘッドからの受熱量が多く熱変形度合が大きくなる部位に近接してシャフトが配置される。したがって、支持台においてシリンダヘッドからの受熱量の大きい排気カムシャフト近傍における熱変形を的確に抑制することができるようになる。 In an internal combustion engine, high-temperature exhaust is discharged to an exhaust passage through an exhaust valve. For this reason, the thermal deformation in the cylinder head becomes larger as it is closer to the exhaust camshaft. In this regard, according to the above aspect, the through hole through which the shaft is inserted is formed closer to the exhaust camshaft than the intake camshaft. That is, the shaft is arranged in the vicinity of a portion where the amount of heat received from the cylinder head is large and the degree of thermal deformation is large in the receiving member of the support base. Therefore, it is possible to accurately suppress thermal deformation in the vicinity of the exhaust camshaft where the amount of heat received from the cylinder head is large.

過給機を搭載した内燃機関においては、非搭載のものに比べて、排気の温度が高くなるため、シリンダヘッドからの受熱に起因した支持台の熱変形量が大きくなる。更に、過給機を搭載した内燃機関においては、非搭載のものに比べて、筒内圧が高くなるため、内燃機関の筒内圧が変動することによってシリンダヘッドが大きく変形するようになる。その結果、シリンダヘッド上に取り付けられた支持台の変形量が大きくなる。このように過給機を搭載した内燃機関においては、各支持台の外枠を備えていないカムシャフト支持構造であっても、各支持台における軸受部の同軸度が機関運転に伴って悪化しやすい。こうした内燃機関に対して本発明を適用すれば、各支持台における軸受部の同軸度が機関運転に伴い悪化することを好適に抑制することができるようになる。 In an internal combustion engine equipped with a supercharger, the temperature of the exhaust gas is higher than that of a non-equipped engine, so that the amount of thermal deformation of the support base due to heat reception from the cylinder head increases. Furthermore, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, the in-cylinder pressure is higher than that in a non-installed one, so that the cylinder head is greatly deformed when the in-cylinder pressure of the internal combustion engine fluctuates. As a result, the amount of deformation of the support base mounted on the cylinder head increases. Thus, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, even in a camshaft support structure that does not include an outer frame of each support base, the coaxiality of the bearing portion in each support base deteriorates with engine operation. Cheap. When the present invention is applied to such an internal combustion engine, it is possible to suitably suppress deterioration of the coaxiality of the bearing portion in each support base as the engine is operated.

本発明の第１実施形態について、排気カムシャフト及び吸気カムシャフトの上方から視た内燃機関の平面構造を示す平面図。The top view which shows the planar structure of the internal combustion engine seen from the upper direction of an exhaust camshaft and an intake camshaft about 1st Embodiment of this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿った内燃機関の断面構造を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the internal combustion engine along the line AA in FIG. 1. 同実施形態におけるシリンダヘッドの頂面及び同頂面上に取り付けられた支持台についてシリンダヘッドの長手方向に沿った側面構造を模式的に示す側面図。The side view which shows typically the side structure along the longitudinal direction of a cylinder head about the top face of the cylinder head in the same embodiment, and the support stand attached on the top face.

以下、図１〜図３を参照して、本発明を、ＤＯＨＣ（ＤｏｕｂｌｅＯｖｅｒＨｅａｄＣａｍｓｈａｆｔ）式直列４気筒内燃機関のカムシャフト支持構造として具体化した一実施形態について説明する。尚、本実施形態の内燃機関には排気駆動式の過給機が搭載されている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied as a camshaft support structure of a DOHC (Double Overhead Camshaft) type in-line four-cylinder internal combustion engine will be described with reference to FIGS. The internal combustion engine of this embodiment is equipped with an exhaust drive type supercharger.

図１に、排気カムシャフト及び吸気カムシャフトの上方から視た内燃機関の平面構造を示す。また、図２に、図１のＡ−Ａ線に沿った内燃機関の断面構造を示す。 FIG. 1 shows a planar structure of an internal combustion engine viewed from above the exhaust camshaft and the intake camshaft. FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the internal combustion engine along the line AA in FIG.

図２に示すように、シリンダブロック２の頂面には、排気バルブや吸気バルブ等の動弁機構が搭載されるシリンダヘッド１が設けられている。これらシリンダブロック２及びシリンダヘッド１は周知の態様にてヘッドボルト３によって締結されている（図２及び図３参照）。 As shown in FIG. 2, a cylinder head 1 on which a valve operating mechanism such as an exhaust valve or an intake valve is mounted is provided on the top surface of the cylinder block 2. The cylinder block 2 and the cylinder head 1 are fastened by a head bolt 3 in a known manner (see FIGS. 2 and 3).

シリンダヘッド１の頂面１ａには、排気バルブを開閉駆動する排気カム５１が設けられた排気カムシャフト５及び吸気バルブを開閉駆動する吸気カム６１が設けられた吸気カムシャフト６が互いに平行に設けられている。具体的には、シリンダヘッド１の頂面１ａには、各カムシャフト５，６を回転自在に支持する５つの支持台４が取り付けられている。尚、図２では、１つの支持台４のみが示されている。 On the top surface 1a of the cylinder head 1, an exhaust camshaft 5 provided with an exhaust cam 51 for opening and closing the exhaust valve and an intake camshaft 6 provided with an intake cam 61 for opening and closing the intake valve are provided in parallel to each other. It has been. Specifically, five support bases 4 that rotatably support the camshafts 5 and 6 are attached to the top surface 1 a of the cylinder head 1. In FIG. 2, only one support base 4 is shown.

図１に示すように、各支持台４は各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌにおいて互いに離間して配設されている。具体的には、各支持台４は各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌに対して直交するように配設されている。 As shown in FIG. 1, the support bases 4 are spaced apart from each other in the axial direction L of the camshafts 5 and 6. Specifically, each support 4 is disposed so as to be orthogonal to the axial direction L of each camshaft 5, 6.

図２に示すように、各支持台４は、シリンダヘッド１の頂面１ａ上に設けられる受け部材４１と、受け部材４１の頂面上に設けられる排気側キャップ部材４２及び吸気側キャップ部材４３とを有している。受け部材４１の頂面には各カムシャフト５，６に対応して断面半円状の下側凹部４１ｂ，４１ｃが形成されている。 As shown in FIG. 2, each support base 4 includes a receiving member 41 provided on the top surface 1 a of the cylinder head 1, an exhaust side cap member 42 and an intake side cap member 43 provided on the top surface of the receiving member 41. And have. On the top surface of the receiving member 41, lower concave portions 41b and 41c having a semicircular cross section are formed corresponding to the camshafts 5 and 6, respectively.

排気側キャップ部材４２の底面には下側凹部４１ｂに対応して断面半円状の上側凹部４２ｂが形成されている。これら下側凹部４１ｂと上側凹部４２ｂとによって形成される断面円状の軸受部４５ｂにより排気カムシャフト５の複数のカムジャーナル５ａが各別に支持されている（図１参照）。 An upper recess 42b having a semicircular cross section is formed on the bottom surface of the exhaust-side cap member 42 so as to correspond to the lower recess 41b. A plurality of cam journals 5a of the exhaust camshaft 5 are supported individually by bearings 45b having a circular cross section formed by the lower recess 41b and the upper recess 42b (see FIG. 1).

また、吸気側キャップ部材４３の底面には下側凹部４１ｃに対応して断面半円状の上側凹部４３ｃが形成されている。これら下側凹部４１ｃと上側凹部４３ｃとによって形成される断面円状の軸受部４５ｃにより吸気カムシャフト６の複数のカムジャーナル６ａが各別に支持されている（図１参照）。 Further, an upper concave portion 43c having a semicircular cross section is formed on the bottom surface of the intake side cap member 43 corresponding to the lower concave portion 41c. A plurality of cam journals 6a of the intake camshaft 6 are supported individually by bearings 45c having a circular cross section formed by the lower recess 41c and the upper recess 43c (see FIG. 1).

排気側キャップ部材４２及び受け部材４１には排気カムシャフト５を挟んで気筒の軸線方向Ｃに沿って２つのボルト孔が貫通形成されている。これらボルト孔に挿通されるボルト４４Ｌ，４４Ｓにより受け部材４１及び排気側キャップ部材４２がシリンダヘッド１に締結されている。 Two bolt holes are formed through the exhaust side cap member 42 and the receiving member 41 along the axial direction C of the cylinder with the exhaust camshaft 5 interposed therebetween. The receiving member 41 and the exhaust side cap member 42 are fastened to the cylinder head 1 by bolts 44L and 44S inserted through these bolt holes.

また、吸気側キャップ部材４３及び受け部材４１も排気側キャップ部材４２及び受け部材４１と同様にしてボルト４４Ｌによりシリンダヘッド１に締結されている。 The intake side cap member 43 and the receiving member 41 are also fastened to the cylinder head 1 by bolts 44L in the same manner as the exhaust side cap member 42 and the receiving member 41.

ちなみに、シリンダヘッド１は予めボルト４４Ｌ，４４Ｓにより支持台４が取り付けられた状態で、ヘッドボルト３によりシリンダブロック２に組み付けられる。尚、シリンダヘッド１、シリンダブロック２、及び支持台４はいずれもアルミニウム合金によって形成されている。 Incidentally, the cylinder head 1 is assembled to the cylinder block 2 by the head bolt 3 in a state where the support base 4 is previously attached by the bolts 44L and 44S. The cylinder head 1, the cylinder block 2, and the support base 4 are all made of an aluminum alloy.

また本実施形態では、図２に示すように、各受け部材４１には各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌに延びる貫通孔４１ｄが形成されている。各貫通孔４１ｄは、各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌに対して直交する方向において排気カムシャフト５の中心位置Ｐｅｘと吸気カムシャフト６の中心位置Ｐｉｎとの中央位置Ｐｃよりも排気カムシャフト５の中心位置Ｐｅｘ寄りに形成されている。すなわち、各貫通孔４１ｄは吸気カムシャフト６よりも排気カムシャフト５に近接して形成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, each receiving member 41 is formed with a through hole 41 d extending in the axial direction L of each camshaft 5, 6. Each through-hole 41d is located on the exhaust camshaft more than the center position Pc between the center position Pex of the exhaust camshaft 5 and the center position Pin of the intake camshaft 6 in the direction orthogonal to the axial direction L of the camshafts 5 and 6. 5 near the center position Pex. That is, each through hole 41 d is formed closer to the exhaust camshaft 5 than the intake camshaft 6.

各貫通孔４１ｄには、ステンレス鋼からなるシャフト７が挿通されている。すなわち、シャフト７は支持台４よりも高い剛性を有する材料にて形成されている。ここで、シャフト７の外径は貫通孔４１ｄの内径よりも僅かに小さくされている。尚、排気カムシャフト５よりもシャフト７寄りに設けられるボルト４４Ｓは、シャフト７に干渉しないように他のボルト４４Ｌに比べて短くされている。 A shaft 7 made of stainless steel is inserted into each through hole 41d. That is, the shaft 7 is formed of a material having higher rigidity than the support base 4. Here, the outer diameter of the shaft 7 is slightly smaller than the inner diameter of the through hole 41d. The bolt 44S provided closer to the shaft 7 than the exhaust camshaft 5 is shorter than the other bolts 44L so as not to interfere with the shaft 7.

次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

各カムシャフト５，６は、シリンダヘッド１上に取り付けられた５つの支持台４の軸受部４５ｂ、４５ｃによって回転自在に支持される。これら支持台４は各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌにおいて互いに離間して設けられているため、ラダーフレーム型のカムシャフトハウジングのように各支持台を連結する外枠を備えるものに比べて、シリンダヘッド１との接触面積が小さくなる。このため、シリンダヘッド１からの受熱量が低減され、当該受熱に起因した支持台４の熱変形が抑えられるようになる。 The camshafts 5 and 6 are rotatably supported by bearing portions 45b and 45c of five support bases 4 attached on the cylinder head 1. Since these support bases 4 are spaced apart from each other in the axial direction L of the camshafts 5 and 6, compared to a support having an outer frame for connecting the support bases like a ladder frame type camshaft housing. The contact area with the cylinder head 1 is reduced. For this reason, the amount of heat received from the cylinder head 1 is reduced, and thermal deformation of the support base 4 due to the heat reception is suppressed.

本実施形態の内燃機関では過給機による過給が行なわれるため、過給機を非搭載のものに比べて、排気の温度が高くなり、シリンダヘッド１からの受熱に起因した支持台４の熱変形量が大きくなる。更に、過給機を非搭載のものに比べて、筒内圧も高くなるため、内燃機関の筒内圧が変動することによってシリンダヘッド１が大きく変形するようになる。その結果、シリンダヘッド１上に取り付けられた支持台４の変形量が大きくなる。このように過給機を搭載した内燃機関においては、本実施形態のように各支持台４の外枠を備えていないカムシャフト支持構造であっても、各支持台４における軸受部４５ｂ、４５ｃの同軸度が機関運転に伴って悪化しやすくなるようにも思われる。 In the internal combustion engine of the present embodiment, supercharging is performed by the supercharger. Therefore, the temperature of the exhaust becomes higher than that of the case where the supercharger is not mounted, and the support base 4 caused by heat reception from the cylinder head 1 is increased. The amount of thermal deformation increases. Furthermore, since the in-cylinder pressure is higher than that without the supercharger, the cylinder head 1 is greatly deformed by the fluctuation of the in-cylinder pressure of the internal combustion engine. As a result, the amount of deformation of the support base 4 attached on the cylinder head 1 increases. In the internal combustion engine equipped with the supercharger as described above, even if the camshaft support structure is not provided with the outer frame of each support base 4 as in this embodiment, the bearing portions 45b and 45c in each support base 4 are provided. It seems that the degree of concentricity is likely to deteriorate with engine operation.

この点、上記実施形態によれば、各支持台４に形成された貫通孔４１ｄにシャフト７が挿通されているため、シリンダヘッド１からの受熱に起因して支持台４が熱変形することが好適に抑制されるようになる。 In this regard, according to the above embodiment, since the shaft 7 is inserted into the through hole 41 d formed in each support base 4, the support base 4 may be thermally deformed due to heat reception from the cylinder head 1. It becomes suppressed suitably.

また、内燃機関では、高温の排気が排気バルブを通じて排気通路に排出される。このため、シリンダヘッド１における熱変形は排気カムシャフト５寄りの部位ほど大きくなる。この点、上記構成によれば、シャフト７が挿通される貫通孔４１ｄが吸気カムシャフト６よりも排気カムシャフト５に近接して形成される。すなわち、支持台４の受け部材４１においてシリンダヘッド１からの受熱量が多く熱変形度合が大きくなる部位に近接してシャフト７が配置される。このため、受け部材４１において排気カムシャフト５近傍における熱変形が的確に抑制されるようになる。 In an internal combustion engine, high-temperature exhaust is discharged to an exhaust passage through an exhaust valve. For this reason, the thermal deformation in the cylinder head 1 becomes larger as it is closer to the exhaust camshaft 5. In this regard, according to the above configuration, the through hole 41 d through which the shaft 7 is inserted is formed closer to the exhaust camshaft 5 than the intake camshaft 6. That is, in the receiving member 41 of the support 4, the shaft 7 is disposed close to a portion where the amount of heat received from the cylinder head 1 is large and the degree of thermal deformation is large. For this reason, the thermal deformation in the vicinity of the exhaust camshaft 5 in the receiving member 41 is accurately suppressed.

また、シャフト７は各貫通孔４１ｄに挿通された状態で各支持台４と共にシリンダヘッド１に組み付けられる。また、シリンダヘッド１は各支持台４及びシャフト７が組み付けられた状態でヘッドボルト３によってシリンダブロック２に組み付けられる。ここで、図３に示すように、ヘッドボルト３の締め付け軸力によってシリンダヘッド１の頂面１ａは平面状態から僅かに歪むこととなる。このため、シャフト７は各貫通孔４１ｄの内壁によって押圧された状態に維持され、各支持台４に対して固定されるようになる。尚、図３では、説明の便宜上、シリンダヘッド１の頂面１ａの歪みが誇張して示されるとともに、シャフト７の図示が割愛されている。 The shaft 7 is assembled to the cylinder head 1 together with the support bases 4 while being inserted into the through holes 41d. Further, the cylinder head 1 is assembled to the cylinder block 2 by the head bolt 3 in a state where the support bases 4 and the shaft 7 are assembled. Here, as shown in FIG. 3, the top surface 1 a of the cylinder head 1 is slightly distorted from the flat state by the tightening axial force of the head bolt 3. For this reason, the shaft 7 is maintained in a state of being pressed by the inner wall of each through hole 41 d and is fixed to each support base 4. In FIG. 3, for convenience of explanation, the distortion of the top surface 1a of the cylinder head 1 is exaggerated and the shaft 7 is not shown.

以上説明した本実施形態に係るカムシャフト支持構造によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。 According to the camshaft support structure according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）支持台４は各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌにおいて互いに離間して複数設けられている。また、各支持台４には各カムシャフト５，６を支持する軸受部４５ｂ，４５ｃと各カムシャフト５，６の軸線方向Ｌに延びる貫通孔４１ｄとが形成されている。各貫通孔４１ｄには各軸受部４５ｂ，４５ｃが内燃機関の冷温停止状態における配設位置から変位することを規制するシャフト７が挿通されている。こうした構成によれば、各カムシャフト５，６を支持する複数の支持台４について、これらの軸受部４５ｂ、４５ｃの同軸度が機関運転に伴い悪化することを好適に抑制することができるようになる。尚、ここでの内燃機関の冷温停止状態とは、内燃機関の運転が停止されており、且つ直前の機関運転による熱的影響が無視できる状態を意味する。 (1) A plurality of support bases 4 are provided apart from each other in the axial direction L of the camshafts 5 and 6. Each support 4 is formed with bearing portions 45b and 45c that support the camshafts 5 and 6 and through holes 41d that extend in the axial direction L of the camshafts 5 and 6. A shaft 7 is inserted through each through hole 41d to restrict the displacement of each bearing portion 45b, 45c from the position where the internal combustion engine is in the cold stop state. According to such a structure, it can suppress suitably that the coaxiality of these bearing parts 45b and 45c deteriorates with engine operation about the some support stand 4 which supports each camshaft 5 and 6. FIG. Become. Here, the cold stop state of the internal combustion engine means a state in which the operation of the internal combustion engine is stopped and the thermal influence due to the previous engine operation can be ignored.

（２）シャフト７は支持台４よりも高い剛性を有する材料にて形成されている。具体的には、支持台４がアルミニウム合金にて形成されているのに対し、シャフト７はアルミニウム合金よりも剛性の高いステンレス鋼にて形成されている。こうした構成によれば、支持台４の熱変形を的確に抑制することができるようになる。 (2) The shaft 7 is formed of a material having higher rigidity than the support 4. Specifically, the support base 4 is formed of an aluminum alloy, whereas the shaft 7 is formed of stainless steel having higher rigidity than the aluminum alloy. According to such a configuration, thermal deformation of the support base 4 can be accurately suppressed.

（３）貫通孔４１ｄは吸気カムシャフト６よりも排気カムシャフト５に近接して形成されている。こうした構成によれば、受け部材４１においてシリンダヘッド１からの受熱量の大きい排気カムシャフト５近傍における熱変形を的確に抑制することができる。 (3) The through hole 41 d is formed closer to the exhaust camshaft 5 than the intake camshaft 6. According to such a configuration, thermal deformation in the vicinity of the exhaust camshaft 5 in the receiving member 41 in the vicinity of the exhaust camshaft 5 that receives a large amount of heat from the cylinder head 1 can be accurately suppressed.

尚、本発明に係るカムシャフト支持構造は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。 The camshaft support structure according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following forms appropriately modified.

・上記実施形態では、排気駆動式の過給機、所謂ターボチャージャを搭載した内燃機関に対して本発明を適用したが、機関駆動式の過給機、所謂スーパチャージャを搭載した内燃機関に対しても本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to an internal combustion engine equipped with an exhaust-driven supercharger, so-called turbocharger. However, for an internal-combustion engine equipped with an engine-driven supercharger, so-called supercharger. However, the present invention can be applied.

・上記実施形態及びその変形例では過給機を搭載した内燃機関に対して本発明を適用した。しかしながら、本発明は過給機を搭載した内燃機関にのみ適用されるものではなく、過給機を搭載していない内燃機関に対しても本発明を適用することはできる。この場合、シリンダヘッドから各支持台が受ける熱量は過給機を搭載したものに比べれば小さなものとはなるものの、上記実施形態と同様にして、各支持台の軸受部の同軸度が機関運転に伴い悪化することを好適に抑制することができるようになる。 -In the above-mentioned embodiment and its modification, this invention was applied with respect to the internal combustion engine carrying a supercharger. However, the present invention is not only applied to an internal combustion engine equipped with a supercharger, and can also be applied to an internal combustion engine not equipped with a supercharger. In this case, although the amount of heat received by each support base from the cylinder head is smaller than that provided with a supercharger, the degree of coaxiality of the bearing portion of each support base is the same as in the above embodiment. As a result, it is possible to suitably suppress the deterioration.

・上記実施形態によるように貫通孔４１ｄが吸気カムシャフト６よりも排気カムシャフト５に近接して形成されるものとすることが、受け部材４１においてシリンダヘッド１からの受熱量の大きい排気カムシャフト５近傍における熱変形を的確に抑制する上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば排気カムシャフト５と吸気カムシャフト６との中央位置Ｐｃに貫通孔を形成するようにしてもよい。この場合であっても、受け部材の熱変形をある程度は抑制することができるようになる。 The exhaust camshaft in which the through hole 41d is formed closer to the exhaust camshaft 5 than the intake camshaft 6 as in the above-described embodiment has a large amount of heat received from the cylinder head 1 in the receiving member 41. This is desirable for accurately suppressing thermal deformation in the vicinity of 5. However, the present invention is not limited to this. For example, a through hole may be formed at the center position Pc between the exhaust camshaft 5 and the intake camshaft 6. Even in this case, thermal deformation of the receiving member can be suppressed to some extent.

・上記実施形態では、各支持台４に１つの貫通孔４１ｄが形成されるものについて例示した。これに代えて、各支持台４に２つ以上の貫通孔を形成するとともに、これら貫通孔の数に対応して２本以上のシャフトを設けるようにしてもよい。この場合、各支持台の熱変形を一層抑制することができるようになる。 In the above embodiment, the case where one through hole 41d is formed in each support base 4 is illustrated. Instead of this, two or more through holes may be formed in each support base 4, and two or more shafts may be provided corresponding to the number of these through holes. In this case, thermal deformation of each support base can be further suppressed.

・上記実施形態では、ステンレス鋼製のシャフト７について例示したが、シャフトとしては支持台よりも高い剛性を有する材料からなるものであればよく、任意の材料からなるシャフトに置換することができる。 In the above embodiment, the shaft 7 made of stainless steel is exemplified, but the shaft may be made of a material having higher rigidity than the support base, and can be replaced with a shaft made of any material.

１…シリンダヘッド、１ａ…頂面、２…シリンダブロック、３…ヘッドボルト、４…支持台、４１…受け部材、４１ａ…当接面、４１ｂ，４１ｃ…下側凹部、４１ｄ…貫通孔、４２…排気側キャップ部材、４２ｂ…上側凹部、４３…吸気側キャップ部材、４３ｃ…下側凹部、４４…ボルト、４５ｂ，４５ｃ…軸受部、５…排気カムシャフト、５ａ…カムジャーナル、５１…排気カム、６…吸気カムシャフト、６ａ…カムジャーナル、６１…吸気カム、７…シャフト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head, 1a ... Top surface, 2 ... Cylinder block, 3 ... Head bolt, 4 ... Support stand, 41 ... Receiving member, 41a ... Contact surface, 41b, 41c ... Lower recessed part, 41d ... Through-hole, 42 ... Exhaust side cap member, 42b ... Upper concave portion, 43 ... Intake side cap member, 43c ... Lower concave portion, 44 ... Bolt, 45b, 45c ... Bearing portion, 5 ... Exhaust cam shaft, 5a ... Cam journal, 51 ... Exhaust cam , 6 ... intake camshaft, 6a ... cam journal, 61 ... intake cam, 7 ... shaft.

Claims

A camshaft support structure provided on a cylinder head of an internal combustion engine and provided with a support base that rotatably supports both an exhaust camshaft and an intake camshaft,
A plurality of the support bases are provided apart from each other in the axial direction of the exhaust camshaft and the intake camshaft,
Each support base is formed with a bearing portion that supports the exhaust camshaft and the intake camshaft and a through hole that is formed closer to the exhaust camshaft than the intake camshaft and extends in the axial direction.
A camshaft support structure, characterized in that a shaft for restricting displacement of each bearing portion from an arrangement position in a cold stop state of the internal combustion engine is inserted into each through hole.

The camshaft support structure according to claim 1,
The camshaft support structure, wherein the shaft is formed of a material having higher rigidity than the support base.

The camshaft support structure according to claim 1 or 2,
The support base is mounted on the cylinder head and receives the exhaust camshaft and the intake camshaft, and a cap member that is mounted on the top surface of the receiving member and forms the bearing portion together with the receiving member And having
The through-hole is formed in the receiving member. A camshaft support structure, wherein:

In the camshaft support structure according to any one of claims 1 to 3,
A camshaft support structure, wherein the internal combustion engine is provided with a supercharger.