JPH01110815A - エンジンのカムキャップ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジン、特にＤ　ＯＩＩ　Ｃエンジンのカム
キャップ構造に関するものである。

（従来技術） 近年、自動車用エンジン、特に吸気弁と排気ブトをそれ
ぞれ専用のカムシャフトで駆動するようにしたいわゆる
Ｄ　ＯＨＣエンジンにおいては、これら吸気弁と排気弁
をできるだけ立てて配置すること（即ち挟角バルブ化）
が試みられている（例えば、実開昭ＧＯ−１６７１４３
号公報参照）。

ところが、このようなエンジンの挟角バルブ化は、燃焼
室のコンパクト化によって高圧縮比化および燃焼速度の
上昇による低ノッキング化が図れるというような利点が
得られる反面、後述する如＜カムキャップの強度低下と
いう問題があった。

即ち、上掲公知例にも開示されるように、点火プラグは
燃焼室各部への火災伝播速度の均一化という観点から燃
焼室中央に設ける必要があるところから、点火プラグ挿
入用のプラグホールは左右一対のカムシャフト間に形成
しなければならない。

従って、カムシャフト支承用の軸受を構成するカムキャ
ップは、プラグホールとの干渉を避ける意味から該プラ
グホールの両側にそれぞれ配置する必要がある。ところ
が、上述のようにバルブ角度の挟角化によってカムシャ
フト相互間の間隔が狭くなっているところから、上記プ
ラグホールの径寸法として点火プラグ挿脱作業を行なう
に十分な寸法を確保しようとすると、必然的に各カムキ
ャップの幅寸法（カムシャフト径方向寸法）を小さくせ
ざるを得す、それだけカムキャップの強度が低下するこ
とになるものである。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決しよ
うとするもので、略平行に配置される二本のカムシャフ
トの間に燃焼室とプラグホールが設けられたエンジンに
おいて、カムキャップの強度を損ねることなくプラグホ
ールの大径化を可能とし、併せてシリンダケースの上端
部の強度向上を図ることを目的としてなされたものであ
る。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、燃焼
室及び該燃焼室に開口するプラグホールを形成したシリ
ンダケースの上方に、気筒配列方向に向けて略平行に延
出する二本のカムシャフトを、該各カムシャフト間に上
記燃焼室及び上記プラグホールをそれぞれ位置せしめた
状態で配置するとともに、該二本のカムシャフトを、上
記シリンダケースの上端部のしかも上記プラグホールを
気筒配列方向に直交する方向に狭んでその両側位置に設
けられた二つの下方側軸受部と該下方側軸受部の上端面
に衝合されるカムキャップに設けた上方側軸受部とで構
成される軸受によってそれぞれ回転自在に支承してなる
エンジンにおいて、上記プラグホールを狭んでその両側
に位置する二つの上側軸受部を上記二本のカムシャフト
相互間に跨る如く一体的に形成されたカムキャップに設
けるとともに、該カムキャップの上記二つの上側軸受部
の間に上記プラグホールに重合連通ずる貫通孔を形成し
たものである。

（作　用） 本発明では上記手段により、 （１）　　プラグホールを狭んでその両側に位置する二
つの上側軸受部を二本のカムシャフト間に配置されるカ
ムキャップに形成することによりその一体化を図るとと
もにこのカムキャップの上記二つの上側軸受部間にプラ
グホールに重合連通ずる貫通孔を形成しているため、例
えば二つの上側軸受部をそれぞれ別体形成されたカムキ
ャップに設は且つこのカムキャップ間にプラグホールを
位置せしめるものに比して、プラグホール形成用スペー
スの確保によるカムキャップの強度低下が可及的に少な
らしめられる、 （２）　　シリンダケースの上端部に取付けられるカム
キャップが二本のカムシャフト間に跨がる如く一体形成
されているため、該カムキャップによって上記シリンダ
ケース上端部が補強されその強度が高められる、 等の作用が得られる。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本発明の好適な実施
例を説明する。

第１図及び第２図には、本発明の実施例に係るカムキャ
ップ構造を備えた自動車用Ｖ型６気筒の４弁式Ｄ　ＯＩ
Ｉ　Ｃエンジンの一方のバンクの要部が示されており、
該各図において符号ｌはシリンダブロック２とシリンダ
ヘッド３とで構成されたシリンダケースであって、該シ
リンダブロック２とシリンダヘッド３の衝合部に燃焼室
１０，１０．１０が適宜ピッチで列状に配置されている
。シリンダヘッド３の上記各燃焼室ｔｏ、ｔｏ、ｔｏの
略中央部に対応する位置には、該燃焼室１０，１０．１
０にその下端が開口するプラグホール５　、５　、５１
１形成されており、さらにこのプラグホール５．５゜５
にはそれぞれ点火プラグｌ　３，１３．１３が取付けら
れている。この各プラグホール５，５．５を気簡配列方
向に直交する方向（以下、エンジン横方向という）に狭
んでその両側にはそれぞれ各気筒毎に吸気弁６と排気弁
７カ（２個づつ配置されている。そして、気筒配列方向
（以下、エンジン長手方向という）に並んだ合計６個の
吸気弁６．６・・と排気弁７，７．・・をそれぞれ別々
に駆動さけるために、シリンダヘッド３の上部には第１
のカムシャフト１１と第２のカムシャフト１２の２本の
カムシャフトがエンジン長手方向に向けてしかも略平行
に延出する如く配置されており、該各吸気弁６．６・・
及び排気弁７．７・・はそれぞれアジャスター８．８・
・及びアジャスター９．９・・を介して各カムシャフト
１、１２の各カム１４．１４・・にそれぞれ当接せしめ
られている。

この２本のカムシャフト１、１２は、それぞれシリンダ
ヘッド３の上端部のエンジン横方向両側部にしかもエン
ジン長手方向に適宜間隔で配置された後述する複数の軸
受２０，２０．２０・・によってそれぞれ回転自在に支
承されている。以下、この軸受２０によるカムシャフト
１、１２の支持構造を第り図及び第２図を参照して詳述
する。

シリンダヘッド３の上端部には、エンジン長手方向に適
宜ピッチでエンジン横方向に延びる縦壁部２３．２３・
・が形成されている。この各縦壁部２３．２３・・の上
記各カムシャフトｌ　１，１２の配置位置に対応する位
置にはそれぞれ上方に開口する半・円状の下側軸受部２
、２１が形成されている。

一方、この各縦壁部２３．２３・・の上端面２３ａ上に
は、エンジン横方向に延びしかしその両側部を上記二つ
の下側軸受部２、２１に衝合して該下側軸受部２、２１
とともに円周状の軸受２０．２０を構成する上側軸受部
２２．２２を備えたキャップ部３、３１とするとともに
このキャップ部３、３１間を連続部３２で連続させてな
る５個のカムキャップ３０．３０・・（尚、第１のカム
シャフトｉｌ側でしかもディストリビュータ駆動ギヤ１
７寄りに位置するカムキャップ３０はこれ以外のものと
はその構成が異なり軸受２０をひとつしか持たない）を
、エンジン長手方向に延びる結合ビーム部３３．３３・
・で相互に一体的に連結して構成されており、シリンダ
ヘッド３の縦壁部２３．２３・・の上端面２３ａ、２３
ａ・・に対して一体的に着脱される。

さらに、このカムキャップ結合体２９の各カムキャップ
３０．３０・・のうち、各気筒に対応する中央の三つの
カムキャップ３０．３０．３０は、それぞれその連続部
３２部分を周囲に大きく膨出形成しその中心部に上記プ
ラグホール５に重合連通ずる貫通孔２５を貫設している
。また、この場合、シリンダヘッド３の縦壁部２３の上
端面２３ａとカムキャップ結合体２９のカムキャップ３
０の下面３０ａとの衝合部のしかもプラグホール５及び
貫通孔２５の外側位置には、これらを囲繞するようにし
て０リング受溝４１が設けられ、さらにこの０リング受
溝４１内には０リング４２が嵌装されている。

上述の如きカムキャップ構造を備えたものにおいては、
カムキャップ３０が、第１のカムシャツ）１１側を支持
するキャップ部３１と第２のカムシャフト１２側を支持
するキャップ部３１とを連続部３２を介して一体化した
構成とされているため、例えプラグホール５を大径に形
成したことによってプラグホール５とこの両側に位置す
る上側軸受部２２．２２との間隔が狭くなったとしても
、環状に形成された連続部３２がカムキャップ３０の補
強部材として作用し、該カムキャップ３０の強度は高水
準に維持されることになる。このことは、例えば上掲公
知例の如（第１のカムシャフト２を支持するカムキャッ
プと第２のカムシャフト１２を支持するカムキャップと
を別体に形成しｎつこの二つのカムキャップの間にプラ
グホールを配置するものに比して、貫通孔の大径化、即
ち、プラグホール５の大径化によるカムキャップ３０の
強度低下を小さく抑えることができるということであり
、結果的に、カムキャップの適正な強度を維持しつつプ
ラグホール５及び貫通孔２５をできるだけ犬掻に形成し
、点火プラグ挿脱作業の容易化を促進することができる
ことになる。従って、二つのカムシャフト間の間隔が狭
くなる傾向にあるＤＯＩ〜ｔＣエンジンのカムキャップ
構造として、好適である。

さらに、二つのカムシャフト１、１２間に跨がる如く一
体形成された複数のカムキャップを結合ビーム部３３．
３３・・を介してエンジン長手方向に連結してひとつの
カムキャップ結合体２９を構成しているため、該カムキ
ャップ結合体２９はこれ自身の剛性が高く、しかもこの
カムキャップ結合体２９がシリンダヘッド３の上端部（
即ち、シリンダケースの上端部）の全域に跨って配置さ
れているため、該カムキャップ結合体２９がシリンダヘ
ッド上端部の補強部材として有効に機能し、これにより
シリンダヘッド３の上端部の強度が効果的に高められる
ことになる。

また、このようにカムキャップ結合体２９の剛性を利用
してシリンダヘッド３の上端部の強度向上を図るという
観点からいえば、第２図において鎖線図示する如くカム
キャップ結合体２９の各カムキャップ３０．３０・・の
両側部をそれぞれ外側連結ビーム部３４．３４・・によ
ってエンジン長手方向に連結して該カムキャップ結合体
２９を枠状とすることが望ましい。

さらに、この実施例においてはプラグホール５と貫通孔
２５の周りにＯリング４２を設けているため、軸受２０
部分を潤滑する潤滑油がシリンダヘッド３とカムキャッ
プ３０との衝合部を通ってプラグボール５内に流れ込む
のが確実に防止される。またこの実施例の如く０リング
４２を利用したオイルシール構造の場合には、例えば上
掲公知例に開示される如くプラグホール内に筒を挿入し
て該プラグホール内への潤滑油の流入を防止するものに
比して、構造が簡単でしかもシール作用がより確実であ
るという利点がある。

また、この実施例の如く各カムキャップ３０゜３０・・
を一体化してカムキャップ結合体２９を構成した場合に
は、シリンダヘッド３側にカムキャップ結合体２９を固
定した状態で各軸受２０．２０・・の機械加工を行なう
場合に該カムキャップ結合体２９を少なくとも対角状に
配置した２本のセット部材で固定することができる。こ
のため、この実施例のものにおいては、例えば上掲公知
例の如く各カムキャップを別体形成とし、該各カムキャ
ップの軸受の機械加工時には該各カムキャップをそれぞ
れ２本のセット部材で別々に固定する構成のものに比し
て、 （１）セット部材の数が少ない分だけ加工時における作
業手間が省けるということから、加工作業性が向上する
、 （２）２本のセット部材相互間の間隔が長いところから
固定時の位置決め誤差が少なく、より高精度の機械加工
が可能になる、 等の利点がある。

（発明の効果） 本発明のエンジンのカムキャップ構造は、燃焼室及び該
燃焼室に開口するプラグホールを形成したシリンダケー
スの上方に、気筒配列方向に向けて略平行に延出する二
本のカムシャフトを、該各カムシャフト間に上記燃焼室
及び上記プラグホールをそれぞれ位置せしめた状態で配
置するとともに、該二本のカムシャフトを、上記シリン
ダケースの上端部のしかも上記プラグホールを気筒配列
方向に直交する方向に狭んでその両側位置に設けられた
二つの下方側軸受部と該下方側軸受部の上端面に衝合さ
れるカムキャップに設けた上方側軸受部とで構成される
軸受によってそれぞれ回転自在に支承してなるエンジン
において、上記プラグホールを°狭んでその両側に位置
する二つの上側軸受部を上記二本のカムシャフト相互間
に跨る如く一体的に形成されたカムキャップに設けると
とらに、該カムキャップの上記二つの上側軸受部の間に
上記プラグホールに重合連通ずる貫通孔を形成したこと
を特徴とするものである。

従って、本発明のエンジンのカムキャップ構造によれば
、 （１）　　二本のカムシャフト間に跨がる如く一体形成
されたカムキャップの二つの上側軸受部間にプラグホー
ルに重合連通ずる貫通孔を形成しているため、例えば上
掲公知例の如くプラグホールを狭んでその両側（こ位置
する上側軸受部をそれぞれ別体形成されたカムキャップ
に設ける場合に比して、プラグポールの大径化即ち貫通
孔の大径化によるカムキャップの強度低下が少なく、カ
ムキャップの強度維持とプラグホールの大径化との両立
が可能となる、 （２）　　シリンダケースの上端部に取付けられるカム
キャップが二本のカムシャフト間に跨がる如く一体形成
されているため、例えば上掲公知例の如く二本のカムシ
ャフトをそれぞれ別体形成されたカムキャップで支持す
る場合に比して、該カムキャップの剛性によるシリンダ
ケース上端部の補強作用が大きく、それだけシリンダケ
ース上端部の強度性能が向上する、 等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るカムキャップ構造を備え
たエンジンの要部縦断面図、第２図は第１図の■−■矢
視図である。 ！　・・・・・シリンダケース ２　・・・・・シリンダブロック ３　・・・・・シリンダヘッド ４　・・・・・ヘッドカバー ５　・・・・・プラグホール ６　・・・・・吸気弁 ７　・・・・・排気弁 ８．９　・・・・・アジャスター １０・・・・・燃焼室 １、１２−・・・カムシャフト １３・・・・・点火プラグ ２０・・・・・軸受 ２１・・・・・下側軸受部 ２２・・・・・上側軸受部 ２５・・・・・ｒＩ通孔 ２９・・・・・カムキャップ結合体 ３０・・・・・カムキャップ ３１・・・・・キャップ部 ３２・・・・・連続部 ３３・・・・・結合ビーム部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃焼室及び該燃焼室に開口するプラグホールを形成
   したシリンダケースの上方に、気筒配列方向に向けて略
   平行に延出する二本のカムシャフトを、該各カムシャフ
   ト間に上記燃焼室及び上記プラグホールをそれぞれ位置
   せしめた状態で配置するとともに、該二本のカムシャフ
   トを、上記シリンダケースの上端部のしかも上記プラグ
   ホールを気筒配列方向に直交する方向に狭んでその両側
   位置に設けられた二つの下方側軸受部と該下方側軸受部
   の上端面に衝合されるカムキャップに設けた上方側軸受
   部とで構成される軸受によってそれぞれ回転自在に支承
   してなるエンジンにおいて、上記プラグホールを狭んで
   その両側に位置する二つの上側軸受部が上記二本のカム
   シャフト相互間に跨る如く一体的に形成されたカムキャ
   ップに設けられているとともに、該カムキャップの上記
   二つの上側軸受部の間に上記プラグホールに重合連通す
   る貫通孔が形成されていることを特徴とするエンジンの
   カムキャップ構造。