JPH0422702A

JPH0422702A - エンジンのカムシヤフト支持構造

Info

Publication number: JPH0422702A
Application number: JP12764690A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Uesugi; 達也上杉; Noriyuki Iwata; 典之岩田; Toshiharu Masuda; 益田　俊治
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1992-01-27

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、吸・排気弁を開閉させるカムシャフトを備え
ているエンジンのカムシャフト支持構造に関する。

（従来の技術）たとえば、自動車等に使用されるＤＯＨＣ（ダフルオー
バーヘッド力ムシャフト式）エンジンでは、シリンダヘ
ッドに備えた吸気弁用のカムシャフトと排気弁用のカム
シャフトとを回転力伝達手段で連動させた状態で、これ
ら一対のカムシャフトのいずれか一方にクランクシャフ
トからエンジン回転力を入力させることにより、両シャ
フトを同期して回転させ、吸気弁ならびに排気弁のそれ
ぞれをクランクアームを介して開閉作動させることが行
われる。

その場合、たとえば実開昭５５−１４４８０３号公報に
は、インナスリーブに挿嵌させたピボットに油圧力を働
かせると共に、ピボットに加わる外力に応じて上記の油
圧力が調節される流体式バルブラッシュ機構によって上
記のスイングアームの一端を支持し、かつスイングアー
ムの他端を弁軸の頭部に当接させた状態で、該スイング
アームの中途部をカムシャフトにより駆動する動弁機構
が開示されている。

これによれば、スイングアームを介してピボットに加わ
る力に応じてバルブラッシュ機構における油圧力が調整
されて、カムシャフトとスイングアーム、もしくはスイ
ングアームと弁軸とのクリアランスが、動弁系に発生す
るラッシュに対して零にａｍされることになる。

味な、近年のエンジンでは、吸気充填効率のアップによ
って出力性能を高めるなめに、吸・排気弁を気筒毎に多
弁化すると共に、各気筒における吸気弁と排気弁の弁数
を、たとえば吸気３弁、排気２弁というように異ならす
ことも行われている。

（発明が解決しようとする１１１１１＞ところで、上記
のように吸・排気弁を気筒毎に多弁化し、しかもそれぞ
れの吸・排気弁について流体式バルブラッシュ機構を備
えるＤＯＨＣエンジンでは、シリンダヘッドに多数の弁
が備えられるため、前述のカムシャフトの軸受は部を該
ヘッド側に備えるのがスペース的に困難になる。

これに対しては、シリンダヘッドに取り付けるカムキャ
ップとヘッドカバーとを一体化してカムキャリアを構成
し、該カムキャリアに軸受は部を設けて上記のカムシャ
フトを支持することが考えられるが、カムシャフトには
吸・排気弁を開閉させるための大きなトルクが働くので
、軸受は部に働く負荷が増大して、カムキャリアに曲げ
、ネジリ等による応力が強く作用する。このためカムキ
ャリアに剛性不足をきたす虞れがあり、これを避けるた
めにカムキャリアを肉厚の重量部材としなければならな
い等の不具合が生じる。

また、上述の軸受は部には潤滑のためのオイルが供給さ
れるが、この供給オイルに空気が混入していると、好適
な潤滑がなされず、先に述べたような大きなトルク働く
カムシャフトの軸受は部では、焼き付き等の原因になる
から、供給オイルからの空気の排除が課題となる。これ
は前述の流体式バルブラッシュ機構に供給される作動オ
イルに空気が混入している場合も同様であって、空気混
入によって該機構の正常な作動が妨げられて、特にエン
ジン回転数の低い始動時やアイドリング時に興奮が発生
することになる。

そこで本発明は、軽量でありながら高い剛性を有するカ
ムキャリアが得られ、しかも軸受は部等に空気混入のな
い、もしくは少ないオイルを供給できるエンジンのカム
シャフト支持構造の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段）すなわち、本発明のエンジンのカムシャフト支持構造は
、シリンダヘッドの上部に、該シリンダヘッドの上方を
覆うケース形状とされ、かつ内側にカムシャフトを支持
する軸受は部が一体形成されたカムキャリアを取り付け
ると共に、該カムキャリアの上面に、上記軸受は部に潤
滑オイルを供給するオイル通路をカムシャフト軸方向に
設けたことを特徴とする。

（作　　　用）上記の構成によれば、カムキャリアの上面にカムシャフ
ト軸方向にオイル通路を設けるから、該オイル通路を形
成するためのリブが同じくカムシャフト軸方向に設けら
れることになって、カムキャリアを軽量構造としても、
このリブ構造によってカムキャリアの剛性が高−る。

しかも、カムシャフトの軸受は部には、該軸受は部より
も上方にあるオイル通路に一旦上げられたオイルが供給
されるので、該オイル通路内で空気の分離が促されるこ
とになって、軸受は部には空気混入のない、あるいは少
ないオイルが供給される。これは動弁機構に備えられて
いる流体式バルブラッシュ機構に作動オイルを供給する
場合も同様であって、上記オイル通路から該機構にオイ
ルを下げて供給することによって空気混入を防ぐことが
可能となる。

（実　施　例）以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、図示していないが気筒毎の吸・排気弁が多弁
化されている直列３気筒のＤＯＨＣＯＨＣニンジンし、
シリンダヘッド１（第５図および第６図）の上に、カム
キャップとヘッドカバーとを兼ねる構造とされたカムキ
ャリア２が取り付けられると共に、シリンダヘッド１と
カムキャリア２との間に形成される空間に吸気弁を開閉
させるカムシャフト３と、排気弁を開閉させるカムシャ
フト４が備えられる。

その場合、前述のように気筒毎の吸・排気弁が多弁化さ
れたため、シリンダヘッド１に、吸気弁装着用の開口部
５（第６図に示す）、排気弁装着用の開口部、およ点火
プラグ装着用の開口部６に加え、後述する流体式バルブ
ラッシュ機構装着用の開口部７が多数形成されて、スペ
ース的な余裕がないため、カムキャリア２側にカムシャ
フト３．４の軸受は部が形成される。

すなわち、カムキャリア２は、シリンダヘッド１の上面
にボルト８〜８によって接合されたときに、該ヘッド１
との間にカムシャフト配設用の空間を形成するケース形
状とされ、該カムキャリア２の中央部に各燃焼室に対応
して点火プラグ装着用のボス部９〜９が開設されると共
に、該キャリア２の下面に、吸気弁側と排気弁側のカム
シャフト用の軸受は部１０・・・１０．１１・・・１１
（第２図および第３図に示す）が上記プラグボス部９〜
９を挟んで両側に形成されている。そして、これらの軸
受は部１０・・・１０．１１・・・１１に、吸気弁側カ
ムシャフト３と排気弁側カムシャフト４の各々が挿通し
て、かつ回転可能に支持される。

さらに、上記吸気弁側カムシャフト３の一端にカムシャ
フトギヤ１２およびフリクションギヤ１３が取り付＋ｆ
られると共に、排気弁側カムシャフト４の一端にもカム
シャフトギヤ１５が取り付けられて、これらギヤ１２．
１３．１４が相互に噛み合わされると共に、排気弁側カ
ムシャフト４の軸端がカムキャリア２から外方に突出さ
れた状態で、該突出端部に第１図に示すカバー１５内に
収められているカムプーリ（図示せず）が固装され、か
つ該カムプーリがクランクシャフトにベルトによって連
動される。

したがって、排気弁側カムシャフト４がクランクシャフ
トからのエンジン回転力で回転駆動されると、上記のカ
ムシャフトギヤ１２．１４の噛合により吸気弁側カムシ
ャフト３も同期して回転される。

ここで、上記のカムシャフト３，４によって吸・排気弁
を駆動する動弁機構を第６図によって説明すると、シリ
ンダヘッドｌにはその下面に、各気筒のシリンダボア（
図示せず）に対応して燃焼室１６が形成されると共に、
この燃焼室１６に吸気ボート１７と排気ボート１８とが
連通され、かつ吸気ボート１７との連通部に吸気弁１９
が装備され、排気ボート１８との連通部に排気バルブ２
０が装備される。そして、これら吸・排気弁１９．２０
のそれぞれの弁軸１９ａ、２０ａが、シリンダヘッド１
に開設されている既述の吸気弁装着用開口部５、排気弁
装着用開口部を通し、かつこれらの開口部内をスライド
自在な状態でシリンダヘッド上面に突出される。この弁
軸１９ａ、２０ａの頭部にはそれぞれ円盤状のスプリン
グリテーナ２１．２１が取り付けられ、これらスプリン
グリテーナ２１．２１とシリンダヘッド１との間に、そ
れぞれの弁１９．２０側においてスプリング２２．２２
が圧縮して介装され、そのバネ力によって吸・排気弁１
８．１９のそれぞれが上方に突き上げられて、答弁が閉
弁方向に付勢されている。

また、シリンダヘッド１の上面には、既述したバルブラ
ッシュ機構装着用の開口部７に吸・排気弁１９．２０に
対応してそれぞれバルブラッシュ機構２３．２３が取り
付けられ、それぞれの弁側において、スイングアーム２
４，２４の一端が該バルブラッシュ機構２３のピボット
にのり、他端がスプリングリテーナ２１にのる構造とさ
れている。そして、これらスイングアーム２４の中途部
に取り付けられたローラ２５，２５に、吸気弁側て゛は
カムシャフト３のカム部３ａが当接され、かつ排気弁側
ではカムシャフト４のカム部４ａが当接されている。

このような構成とされているから、動弁機構では吸気弁
側カムシャフト３および排気弁側カムシャフト４が連動
して回転するに伴い、上記の各カム部３ａ、４ａのリフ
ト量に応じてスイングアーム２４．２４がバルブラッシ
ュ機構２３．２３側の端部を中心として上下に揺動する
ことになって、該アーム２４．２４の弁軸１９ａ、２Ｏ
ａ側の端部が上下に揺動し、この揺動に連動して吸気弁
１９ならびに排気弁２０が開閉される。なお、点火プラ
グ装着用の開口部６には点火プラグ２６が燃焼室１５に
臨んで取り付けられている。

さらに、カムキャリア２においては、第２図および第３
図に示すように、カムキャリア２の一端側に前述のカム
シャフトギヤ１２．１４およびフリクションギヤ１３を
収納するギヤ室２７が設けられると共に、吸気弁側軸受
け＃１０・・・１０と排気弁側軸受は部１１・・・１１
との直上部にそれぞれカムシャフト軸方向のリブ２８，
２９がｍ段され、これらのリブ内部にオイル通Ｎ３０．
３１（以下、第１オイル通路３０、第２オイル通［３１
と記す）が形成される。加えて、上記一対のり１２８．
２９がギヤ室２７とは反対側のカムキャリアｊ１部にお
いて、これらリブ２８．２９に直角に配置されてカムキ
ャリア２の上面に膨設されたリブ３２によって接続され
ると共に、第１オイル通＃Ｉ３０と第２オイル通路３１
とが該リブ３２内に形成されているオイル通路３３（以
下、第３オイル通路３３と記す）によって連通される。

このためカムキャリア２の上面には、リブ２８，２９．
３２に加えて上記ギヤ室２７を形成するためのフランジ
３４が相互に接続された全体として平面視矩形状のリブ
構造が得られる２また、上記した第］および第２オイル通路３０．３１は
、それぞれに対応する軸受は部１０・・・１０．１１・
・・１１において、吸気弁側軸受は部１０・・・、排気
弁側軸受は部１１・・・１１の個々にごれらオイル通路
３０．３１に流入したオイルを供給する吐出穴３５・・
・３５．３６・・・３６が設けられると共に、ギヤ室２
７側の通路端部では該ギヤ室２７内のカムシャフトギヤ
１２．１４にむけたオイルを吹付ける噴出穴３７．３８
が開設される。なお、第１オイル通路３０１１１の噴出
穴３７は当然吸気弁側カムシャフト３に取り付けられて
いるカムシャフトギヤ１２にむけてオイルを吹付けるこ
とになるが、該ギヤ１２の側面には第２図から明らかな
ように、噴出穴３７に対応する部位に貫通穴３９が周方
向所定間隔で１つもしくは２つ程度開設され、これによ
って噴出穴３７から吹付けられたオイルが貫通穴３９を
通ってフリクションギヤ１３にも及ぶようになされてい
る。

さらに、前述の第３オイル通路３３では、該通路３３に
対してシリンダへラド１側からオイルを持ち上げて供給
するオイル流入路４０が連通して設けられると共に、こ
の第３オイル通路３３に流入したオイルの一部を前述の
バルブラッシュ機構２３．２３に供給する流出路４１ａ
、４１ｂ、４１ｃが連通して形成されている。そして　
、これらの流出路４１ａ、４１ｂ、４１ｃが第５図ない
し第６図に示すオイル通路４２ａ、４２ｂ、４２Ｃに連
通されることにより上記バルブラッシュ機構２３．２３
へのオイル供給がなされるように構成されている。

このようなカムキャリア２の構造によれば、該キャリア
２に第１、第２、第３オイル通路３０゜３１．３３を形
成するためのりブ２８．２９．３２が設けられ、これら
がギヤ室２７側のフランジ３４に連結されることによっ
て既述したような矩形状のリブ構造による剛体構造が得
られるから、カムキャリア２の曲げ、ネジリに対する強
度が増大して高い剛性が得られ、カムシャフト３．４を
確実に支持することができる。しかもキャリア剛性を高
めるにあたって、オイル通路３０．３１゜３３を設ける
ためのリブ２８，２９．３２を利用しているので、カム
キャリア２を軽量化したまま剛性確保ができることにな
る。

埜た、上記リブ構造によってキャリア剛性が大きくなる
ので、カムキャリア２の振動に起因する放射音が低減さ
れる。

ところで、カムキャリア２に供給されるオイルは流入路
４０から第３オイル通路３３に流入し、次に第１と第２
のオイル通路３０．３１に流れ、各通路において吐出穴
３５・・・３５．３６・・・３６から各部軸受は部１０
・・・１０．１１・・・１１に供給されて軸受は潤滑に
使用されると共に、噴出穴３７３８からギヤ室２７に噴
出されてカムシャフトギヤ１２．１４に吹付けられ、こ
れらのギヤ１２．１４の潤滑にも使用される。

ところが、オイル通路３０．３１は各軸受は部１０・・
・１０，１．１・・・１１よりも上部にあり、かつこれ
らの通路３０．３１にはギヤ室２７にオイルを供給する
上記の噴出穴３７．３８が開口されているので、オイル
に含まれていた空気はオイル通路３０．３１を流れる際
に分離されて噴出穴３７．３８からギヤ室２７に排出さ
れる。したがって軸受は部１０・・・１０．１１・・・
１１に供給されるオイルに空気が混入しないか、非常に
少なく抑えられる結果、良好な軸受は潤滑が施されるこ
とになる。

さらに、第３オイル通８３３に供給されたオイルの一部
は流出Ｎ４１ａ、４１ｂ、４１ｃから下におりて、かつ
バルブラッシュ機構２３．２３にむけて流れるが、該機
構２３．２３に対するオイル供給を、−旦エンジン高所
のカムキャリア２に持ち上げたオイルによって行うので
、この場合も第３オイル通路３３から流出路４１ａ、４
１ｂ。

４１ｃを流下していく過程で空気の分離が促されること
になって、バルブラッシュ機構２３．２３に空気混入の
ない、あるいは非常に少ないオイルを供給でき、該機構
の作動を確実なものにできる。

なお、第オイル通路３０を紅て噴出穴３７によりギヤ室
２７に噴出されたオイルは、一部がカムシャフトギヤ１
２に設けられている貫通穴３９に流入するので、該ギヤ
１２の回転に伴う遠心力でカムシャフトギヤ１２とフリ
クションギヤ１３との間に供給される。このため両ギヤ
１２，１．３間の潤滑も同時に行われる。

（発明の効果）以上の記載によって明らがなように、本発明は、カムキ
ャリアの上面にカムシャフト軸方向にオイル通路を設け
るから、該オイル通路を形成するためのリブが同じくカ
ムシャフト軸方向に設けられることになって、カムキャ
リアを軽量構造としても、このリブ構造によってカムキ
ャリアの剛性が高蒙る。このためカムシャフト側から軸
受は部を介して働く曲げ、ネジリ等の応力に対しカムキ
ャリアが堅牢となってカムシャフトを確実に支持するこ
とができる。

しかも、カムシャフトの軸受は部には、該軸受は部より
も上方にあるオイル通路に一旦上げられたオイルが供給
されるので、該オイル通路内で空気の分離が促され、し
たがって軸受は部には空気混入のない、あるいは少ない
オイルが供給される。これは動弁機構に備えられている
流体式バルブラッシュ機構に作動オイルを供給する場合
も同様であって、上記オイル通路から機構にオイルを供
給することによって空気混入を防ぐことが可能となる。

このため上記軸受は部の潤滑その他が確実に行われるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかるエンジンのカムシャフト支持構造
の実施例を示し、第１図はＤＯＨＣエンジンの平面図、
第２図は第１図の■−■線矢視切断拡大図、第３図は第
１図の■−■線矢視切断拡大図、第４図は第２図のＩＶ
−■線矢視切断図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線矢視切断
拡大図、第６図は第１図の■−■線矢視切断拡大図であ
る。Ａ・・・エンジン、１・・・シリンダヘッド、２・・・
カムキャリア、３．４・・・カムシャフト、１゜１・・
・軸受は部、３０゜３３・・・オイル通路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダヘッドの上部に、該シリンダヘッドの上
方を覆うケース形状とされ、かつ内側にカムシャフトを
支持する軸受け部が一体形成されたカムキャリアを取り
付けると共に、該カムキャリアの上面に、上記軸受け部
に潤滑オイルを供給するオイル通路をカムシャフト軸方
向に設けたことを特徴とするエンジンのカムシャフト支
持構造。