JP7296291B2 - シリンダヘッド - Google Patents

Description

本願発明は、ラッシュアジャスタが装着されるシリンダヘッドに関するものである。

自動車用等の内燃機関において、ロッカーアームとバルブとの間のクリアランスを無くすために油圧式のラッシュアジャスタが使用されている（例えば特許文献１）。このラッシュアジャスタは、ラッシュアジャスタ配置穴に装着されてロッカーアームを支持するプランジャを備えており、プランジャを油圧及びばねによって所定の付勢力に保持することにより、ロッカーアームをガタ付きがない状態で支持している。

特開２０１０－２４２５５４号公報

さて、ラッシュアジャスタのプランジャとラッシュアジャスタ配置穴とは非常に高い精度に加工されているため、シリンダヘッドへのラッシュアジャスタの組み付けに際してラッシュアジャスタ配置穴にオイルが溜まっていると、オイルが抜けずにラッシュアジャスタを所定の深さに設置できなくなってしまう。

そこで従来は、ラッシュアジャスタ配置穴の底面に、オイル逃がし穴をドリル加工や鋳造時の鋳抜きによって形成している。特許文献１の図４には、各ラッシュアジャスタ配置穴の中央部に小穴と思しき円が表示されているが、この円はオイル逃がし穴を表示していると推測される。

しかるに、オイル逃がし穴を個々のラッシュアジャスタ配置穴にドリル加工によって形成すると、専用の工程が必要になるため加工コストが嵩んでしまう。他方、鋳抜きで形成する場合は、オイル逃がし穴に相当する小径部を有する中子が必要になるため、鋳型の製造に手間がかかるのみならず、小径部が破損しやすくなるため鋳造の歩留りが悪化するおそれがある。

本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。

本願請求項１の発明のシリンダヘッドは、
「シリンダボアの上方部に、イグニッションチューブが圧入されるイグニッションホールが上向きに開口するように形成されており、更に、前記イグニッションホールを挟んで吸気側と排気側との両方の部位に、ラッシュアジャスタ配置穴が上向きに開口するように形成されている」
という構成において、
「クランク軸線方向から見て、前記各ラッシュアジャスタ配置穴は、下方に行くに従って前記イグニッションホールに近づくように傾斜して、前記各ラッシュアジャスタ配置穴の下端と前記イグニッションホールの上部とが逃がし穴を介して直接に連通しており、
前記逃がし穴が前記ラッシュアジャスタ配置穴の下端に連通していることにより、前記ラッシュアジャスタ配置穴にラッシュアジャスタを挿入したときに、前記ラッシュアジャスタ配置穴からオイル及びエアが前記イグニッションホールに逃げることが許容されている」
という構成になっている。

本願請求項２の発明のシリンダヘッドは、
「シリンダボアの上方部に、イグニッションチューブが圧入されるイグニッションホールが上向きに開口するように形成されており、更に、前記イグニッションホールを挟んで吸気側と排気側との両方の部位に、ラッシュアジャスタ配置穴が上向きに開口するように形成されている構成であって、
クランク軸線方向から見て、前記各ラッシュアジャスタ配置穴は、下方に行くに従って前記イグニッションホールに近づくように傾斜して、前記各ラッシュアジャスタ配置穴の下端と前記イグニッションホールの上部とが互いに連通しており、
かつ、前記ラッシュアジャスタにオイルを供給する油路が、前記ラッシュアジャスタ配置穴と連通した状態でクランク軸線方向に長い姿勢で形成されており、
前記油路は、クランク軸線方向から見て、前記ラッシュアジャスタ配置穴の左右方向外側に配置されている」
という構成を採用している。

さて、シリンダヘッドはアルミのような金属の鋳造品であり、イグニッションホール及びラッシュアジャスタ配置穴は、若干小径の状態で鋳造しておいてから、ドリルやエンドミルによって仕上げ加工している。

本願発明のシリンダヘッドも同様の方法で加工できるが、ラッシュアジャスタ配置穴とイグニッションホールとは互いに連通しない状態に鋳造してから、ラッシュアジャスタ配置穴及びイグニッションホールを仕上げ加工することによって、互いに連通させることができる。

本願発明では、ラッシュアジャスタ配置穴の下端が逃がし穴を介してイグニッションホールに直接に連通しているため、ラッシュアジャスタ配置穴にオイルが溜まっていても、ラッシュアジャスタをラッシュアジャスタ配置穴に装着するに際しては、オイルを逃がし穴からイグニッションホールに排出させて、ラッシュアジャスタを所定の深さまでスムースに装着することができる。エアについても、これを逃がし穴からイグニッションホールに排出してラッシュアジャスタをスムースに装着できる。

そして、ラッシュアジャスタ配置穴及びイグニッションホールは、それらの仕上げ加工によって直接に連通させることができるため、逃がし穴を形成するための専用の加工は不要であり、それだけ加工コストを抑制できる。また、鋳造時にはラッシュアジャスタ配置穴とイグニッションホールとは連通させておく必要はないため、中子に脆弱な小径部を設ける必要はなくて、鋳型の加工コストアップや鋳造の歩留り低下を防止できる。

さて、ラッシュアジャスタには油路からオイル（圧油）を供給する必要があり、この油路はクランク軸線方向に長い姿勢で形成されている。そして、油路はラッシュアジャスタ配置穴の一部に掛かるように形成されているが、クランク軸線方向から見て、各ラッシュアジャスタ配置穴の内側に油路が配置されていると、ラッシュアジャスタ配置穴はイグニッションホールから遠くに配置せねばならず、すると、ラッシュアジャスタ配置穴とイグニッションホールとを連通させることが困難になる。

これに対して、請求項２のように、クランク軸線方向から見て、ラッシュアジャスタ配置穴の外側に油路を配置すると、ラッシュアジャスタ配置穴をイグニッションホールの側に寄せることができるため、ラッシュアジャスタ配置穴とイグニッションホールとを連通させることが確実化される。また、吸気弁用ラッシュアジャスタと排気弁用ラッシュアジャスタとの間隔を狭めることができるため、吸気弁用カム軸と排気弁用カム軸との間隔を狭めてシリンダヘッドのコンパクト化にも貢献できる。

カム軸などを装着した状態でのシリンダヘッドの部分的な平面視図である。 図１のII-II 視断面図である。 シリンダヘッドのみの部分的な平面図である。 図３の IV-IV視断面図である。 図４の V-V視断面図である。 図１のVI-VI 視断面図である。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、前後方向はクランク軸線方向（カム軸線方向）であり、左右方向は、クランク軸線及びボア軸線と直交した方向である。前と後ろは、タイミングチェーンが配置される側を前、ミッションケースが配置される側を後ろとしている。念のため、図１に方向を明示している。

シリンダヘッド１には、各気筒に対応した複数のイグニッションホール２が、クランク軸線方向に並べて形成されている。図２に示すように、イグニッションホール２は、シリンダヘッド１に形成されたセンター凹所１ａに形成されている。また、イグニッションホール２には、ヘッドカバー（図示せず）に設けたイグニッションチューブ（プラグチューブ）３が圧入されている。

イグニッションホール２は、上端部が大径部２ａとなるように、複数段に亙って段違いに形成されている。大径部２ａは、イグニッションチューブ３の誘い込み機能を持つものであり、イグニッションチューブ３の外径よりも少し大径になっている。従って、イグニッションチューブ３を装着した状態で、大径部２ａは上向きに開口している。図６に示すように、プラグチューブ３の下端部（先端部）３ａは、挿入のガイドのため先窄まりのテーパ状になっている。

敢えて述べるまでもないが、イグニッションホール２の下部に点火プラグＰ（図６参照）がねじ込みによって固定される。なお、本実施形態では、イグニッションホール２は、排気側に若干傾いている。

イグニッションホール２の群を挟んだ左右両側に軸受部５が形成されており、この軸受部５に、ボルト６で固定されたカムキャップ７を介してカム軸８，９が回転自在に保持されている。両カム軸８，９には、軸受部５及びカムキャップ７を挟んだ前後両側に一対ずつのカム１０が形成されており、カム１０によってロッカーアーム１１が上から押されている。

本実施形態では、ロッカーアーム１１は、シリンダヘッド１の長手中心線から遠い一端部（外端部）がバルブスプリング１２で支持されて、シリンダヘッド１の長手中心線に近い他端部（内端部）がラッシュアジャスタ１３（図４，６参照）で下方から支持されており、カム１０は、一端と他端との間においてロッカーアーム１１に上から当接している。

図４では、ラッシュアジャスタ１３はシリンダヘッド１から離れた状態に配置しており、かつ、簡略化して表示している。そして、ラッシュアジャスタ１３は、シリンダヘッド１に形成されたラッシュアジャスタ配置穴１４に上から嵌め入れられている。また、ラッシュアジャスタ配置穴１４は、上下方向に長くてシリンダヘッド１の長手中心線に向けて突出した第１ボス部１５に形成されている。

シリンダヘッド１には、各ラッシュアジャスタ配置穴１４と連通した油路１６がクランク軸線方向に長い姿勢で形成されており、油路１６を形成するために、シリンダヘッド１には、クランク軸線方向に長い第２ボス部１７が形成されている。

ラッシュアジャスタ配置穴１４が形成されている第１ボス部１５は、下に行くに従ってシリンダヘッド１の長手中心線Ｏに寄るように傾斜していると共に、第２ボス部１７よりもシリンダヘッド１の長手中心線Ｏの側に位置している。正確に述べると、ラッシュアジャスタ配置穴１４と油路１６とは互いに交叉して連通しているが、ラッシュアジャスタ配置穴１４の軸心は、油路１６の軸心よりもシリンダヘッド１の長手中心線Ｏに寄っている。

そして、図３～６に示すように、ラッシュアジャスタ配置穴１４はイグニッションホール２の周囲に配置されているが、ラッシュアジャスタ配置穴１４が傾斜していることを利用して、各ラッシュアジャスタ配置穴１４の下端とイグニッションホール２の大径部２ａとを部分的に連通させることにより、オイル及びエアをラッシュアジャスタ配置穴１４からイグニッションホール２に逃がす逃がし穴１８が形成されている。

換言すると、各ラッシュアジャスタ配置穴１４の下端部とイグニッションホール２とを部分的に交叉させて、この交叉部を逃がし穴１８と成している。

シリンダヘッド１は鋳造品であり、ラッシュアジャスタ配置穴１４とイグニッションホール２とは鋳造時には少し小径に形成されており、鋳造してからドリル加工又はエンドミル加工によって所定の寸法に仕上げられるが、鋳造時には逃がし穴１８は空いておらず、ラッシュアジャスタ配置穴１４とイグニッションホール２との両方を仕上げ加工すると逃がし穴１８が形成されるようになっている。

従って、鋳造用中子に脆弱部を形成する必要はなくて、鋳型の製造コストアップ及び鋳造の歩留り低下を防止できる。また、シリンダヘッド１の加工等によってラッシュアジャスタ配置穴１４に切削油が入り込んでいても、切削油は逃がし穴１８からイグニッションホール２の大径部２ａに排除されるため、ラッシュアジャスタ１３は、所定の深さまでスムースに嵌め込むことができる。

特に、実施形態では、イグニッションホール２の上端にイグニッションチューブ３の誘い込みのための大径部２ａが形成されていて、逃がし穴１８がこの大径部２ａと連通しているため、イグニッションチューブ３を装着した後にラッシュアジャスタ１３を装着する場合であっても、各ラッシュアジャスタ配置穴１４からオイルやエアを逃がしてラッシュアジャスタ１３の装着を容易化できる。この点、本実施形態の利点の一つである。

また、本実施形態では、ラッシュアジャスタ１３は軸受部５よりもシリンダヘッド１の長手中心線Ｏの側に寄っているため、左右のカム軸８，９の間隔を狭めることができる。従って、シリンダヘッド１をコンパクト化して燃費の向上に貢献できる。

以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、ラッシュアジャスタ配置穴１４の傾斜角度はロッカーアーム１１の長さに応じて適宜変更できる。

本願発明は、シリンダヘッドに具体化できる。従って、産業上利用できる。

１ シリンダヘッド
２ イグニッションホール
２ａ 大径部
３ イグニッションチューブ
８，９ カム軸
１０ カム
１１ ロッカーアーム
１３ ラッシュアジャスタ
１４ ラッシュアジャスタ配置穴
１５ 第１ボス部
１６ 油路
１７ 第２ボス部
１８ 逃がし穴

Claims (2)

1. シリンダボアの上方部に、イグニッションチューブが圧入されるイグニッションホールが上向きに開口するように形成されており、更に、前記イグニッションホールを挟んで吸気側と排気側との両方の部位に、ラッシュアジャスタ配置穴が上向きに開口するように形成されている構成であって、
   クランク軸線方向から見て、前記各ラッシュアジャスタ配置穴は、下方に行くに従って前記イグニッションホールに近づくように傾斜して、前記各ラッシュアジャスタ配置穴の下端と前記イグニッションホールの上部とが逃がし穴を介して直接に連通しており、
   前記逃がし穴が前記ラッシュアジャスタ配置穴の下端に連通していることにより、前記ラッシュアジャスタ配置穴にラッシュアジャスタを挿入したときに、前記ラッシュアジャスタ配置穴からオイル及びエアが前記イグニッションホールに逃げることが許容されている、
   シリンダヘッド。
2. シリンダボアの上方部に、イグニッションチューブが圧入されるイグニッションホールが上向きに開口するように形成されており、更に、前記イグニッションホールを挟んで吸気側と排気側との両方の部位に、ラッシュアジャスタ配置穴が上向きに開口するように形成されている構成であって、
   クランク軸線方向から見て、前記各ラッシュアジャスタ配置穴は、下方に行くに従って前記イグニッションホールに近づくように傾斜して、前記各ラッシュアジャスタ配置穴の下端と前記イグニッションホールの上部とが互いに連通しており、
   かつ、前記ラッシュアジャスタにオイルを供給する油路が、前記ラッシュアジャスタ配置穴と連通した状態でクランク軸線方向に長い姿勢で形成されており、
   前記油路は、クランク軸線方向から見て、前記ラッシュアジャスタ配置穴の左右方向外側に配置されている、
   シリンダヘッド。

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