JPH06299807A

JPH06299807A - シリンダヘッドの構造

Info

Publication number: JPH06299807A
Application number: JP5157794A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Murata; 真一村田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】分割式シリンダヘッドのカムシャフトホルダ
の剛性を高め、併せてシリンダヘッドアセンブリの剛性
を高める。【構成】シリンダヘッドを下側シリンダヘッドと、下
側シリンダヘッドの上に載置固定され吸気及び排気用の
各カムシャフトを軸支するカムシャフトホルダとに二分
割した構造のシリンダヘッドにおけるカムシャフトホル
ダ３２の向かい合う吸気及び排気側の各カムシャフトホ
ルダ部を連結してラダーフレーム構造としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダヘッドの構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】動弁機構として、エンジンの低回転域に
おける使いやすさ即ち、低速高トルクを保持しつつ高速
域におけるエンジンの出力トルクの向上を図るために、
プロフィールの異なる低速用と高速用の２種類のカムを
カムシャフトに設定し、エンジンの低速回転域では低速
用カムで、高速回転域では高速用カムでバルブを駆動す
るように油圧を利用して切り替えるようにした可変バル
ブタイミング機構がある。このような可変バルブタイミ
ング機構は、種々の構造のものが提案されており、本出
願人は、図１２及び図１３に示すような可変バルブタイ
ミング機構を提案している。

【０００３】図１２及び図１３に示す可変バルブタイミ
ング機構１は、２本のバルブ２、３と、これらのバルブ
２、３を開閉するためのロッカシャフト４、4'と一体の
Ｔ型ロッカアーム５と、低速用ロッカアーム６、高速用
ロッカアーム７と、Ｔ型ロッカアーム５に内蔵され、当
該Ｔ型ロッカアーム５に低速用ロッカアーム６又は高速
用ロッカアーム７を選択的に結合するためのピストン
８、９及びカムシャフト13に設けられた低速用カム14、
高速用カム15等により構成されている。

【０００４】Ｔ型ロッカアーム５の両端のロッカシャフ
ト４、4'は、ロッカシャフトジャーナル12、12' に回転
可能に軸支されており、ジャーナル12' 、ロッカシャフ
ト4'に設けられた油路4'a を通してピストン８に油圧Ｐ
が、ジャーナル12、ロッカシャフト４の油路4aを通して
ピストン９に油圧Ｐが夫々供給されるようになってい
る。

【０００５】低速用ロッカアーム６、高速用ロッカアー
ム７は、各基端の軸孔6a、7aに夫々Ｔ型のロッカアーム
５の両側のロッカシャフト4'、４が嵌合されて揺動可能
に軸支されており、各先端には夫々ローラベアリング1
0、11が軸支されている。これらのローラベアリング1
0、11は、夫々低速用カム14、高速用カム15に当接され
て転動する。

【０００６】エンジンの低速回転域においては、ピスト
ン８は、図１３に示すようにスプリング17' のばね力に
よりピストン孔から押し出されてその先端が低圧用ロッ
カアーム６のピストン孔6bに嵌入する。これによりＴ型
ロッカアーム５に低速用ロッカアーム６が結合されて一
体となり、低速用カム14により当該低速用ロッカアーム
６、Ｔ型ロッカアーム５を介してバルブ２、３が駆動さ
れる。一方、高速用ロッカアーム４のピストン９は、図
１３に示すようにスプリング17のばね力により後退され
てピストン孔内に引き込まれており、Ｔ型ロッカアーム
５との結合を解除されて自由に揺動可能とされている。

【０００７】エンジンが高速回転域に入ると、ロッカシ
ャフト４の油路4a（図１３）に油圧が供給されてピスト
ン９がスプリング17のばね力に抗してピストン孔から押
し出され、その先端が高速用ロッカアーム７のピストン
孔7bに嵌入する。これにより高速用ロッカアーム７がＴ
型ロッカアーム５に結合されて一体となり、高速用カム
15により高速用ロッカアーム７、Ｔ型ロッカアーム５を
介してバルブ２、３が駆動される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シリンダヘ
ッドを下側のシリンダヘッドと上側のカムシャフトホル
ダとに上下に二分割したタイプのシリンダヘッドに前記
構造の動弁機構を装備する場合、図１４に示すようにカ
ムシャフトホルダ20は、吸、排気用のカムシャフトの各
ジャーナル部を軸支するためのカムジャーナル部20a 、
20'aが両側に所定の間隔で形成されていれば良く、図示
のような形状となる。

【０００９】しかしながら、上記構造のカムシャフトホ
ルダ20は、両側の各カムジャーナル部20a 、20'aが離れ
ているために剛性が低く、これに伴いシリンダヘッドア
センブリの剛性も低下し、動弁系の信頼性が損なわれる
という問題がある。本発明は上述の点に鑑みてなされた
もので、分割式シリンダヘッドにおけるカムシャフトホ
ルダの剛性を高め、併せてシリンダヘッドアセンブリの
剛性を高めるようにしたシリンダヘッドの構造を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、シリンダヘッドを下側シリンダヘッ
ドと、当該下側シリンダヘッド上に載置固定されて吸気
及び排気用の各カムシャフトを軸支するカムシャフトホ
ルダとに二分割した構造のシリンダヘッドにおける前記
カムシャフトホルダの向かい合う吸気及び排気側の各カ
ムシャフトジャーナル部を連結してラダーフレーム構造
としたものである。

【００１１】

【作用】カムシャフトホルダは、向かい合う吸気側及び
排気側の各カムシャフトジャーナル部を連結してラダー
フレーム構造とされているために剛性が向上し、これに
伴いシリンダヘッドアセンブリ全体の剛性が向上しす
る。この結果、動弁系の的確な動作が長期に亘り確保さ
れる。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１乃至図３において、シリンダヘッドアセ
ンブリ30は、上下二分割式のシリンダヘッドで、下側の
シリンダヘッド（以下単に「シリンダヘッド」という）
31と、上側のカムシャフトホルダ32と、カムキャップ33
及びロッカシャフトキャップ34とにより構成されてい
る。シリンダヘッド31上にはカムシャフトホルダ32が載
置され、更に当該カムシャフトホルダ32にはカムキャッ
プ33が載置される。これらのカムシャフトホルダ32及び
カムキャップ33は、ボルト35、36によりシリンダヘッド
31に固定される。また、カムシャフトホルダ32の下面に
はロッカシャフトキャップ34がボルト37により固定され
る。シリンダヘッド31には図３に示すように燃焼室31a
、吸気ポート31b 、排気ポート31c 等が形成されてお
り、燃焼室31a には吸気バルブ38、排気バルブ39及び点
火プラグ（図示せず）等が装着される。

【００１３】カムシャフトホルダ32は、図４に示すよう
なラダーフレーム構造をなしており、長手方向の両側壁
32a 、32a'を連結するクロスバー32b が、カムシャフト
の各ジャーナルに対応する各位置に一体に形成されてい
る。これらの各クロスバー32b の上面の両側には、吸気
側のカムシャフトのカムジャーナル部32c 、排気側のカ
ムシャフトのカムジャーナル部32c'（図６、図７）が形
成されている。これらのカムジャーナル部32c 、32c'は
断面半円形をなしている。

【００１４】また、このカムシャトフホルダ32の下面に
は、吸気側のロッカシャフトを軸支するためのジャーナ
ル部32d 、排気側のロッカシャフトを軸支するためのジ
ャーナル部32d'が形成されている。これらのジャーナル
部32d 、32d'も断面半円形をなしている。このようにし
て、カムシャフトホルダ32は、吸気側、排気側の向かい
合うカムジャーナル部32c 、32c'を連結して一体に形成
されている。これによりカムシャフトホルダ32の剛性が
大幅に向上する。

【００１５】カムキャップ33の（図２）下面にはクロス
バー32bの各カムジャーナル部32c、32c'と対応する位置
に夫々カムジャーナル部33c 、33c'が形成されている。
これらのカムジャーナル部33c 、33c'も断面半円形状を
なしている。そして、カムジャーナル部32c と33c 、32
c'と33c'とにより円形のカムジャーナル部が形成され
る。

【００１６】ロッカシャフトキャップ34は、図８に示す
ようにラダーフレーム構造をなし、カムシャフトホルダ
32の各クロスバー32b と対応する複数のキャップ部34ａ
と、これらのキャップ部32の両側を連設する２本のビー
ム部34b 、34b'とが一体に形成されている。各キャップ
部34a の上面には、カムシャフトホルダ32の各ジャーナ
ル部32d 、32d'と対応する位置にロッカシャフトを軸支
するためのジャーナル部34d 、34d'が設けられている。
これらのジャーナル部34d 、34d'も断面半円形をなして
いる。そして、ジャーナル32d と34d、32d'と34d'とに
より円形のロッカシャフトジャーナル部が形成される。
そして、ロッカシャフトキャップ34の一側のビーム部34
b にはオイル通路34e が、他側のビーム部34b'にはオイ
ル通路34f 、34g' が設けられている。

【００１７】シリンダヘッド31、カムシャフトホルダ32
及びカムキャップ33にも第２図に示すように夫々オイル
通路31e 、31f 、32e 、32f 、33e 、33f 等が設けられ
ている。シリンダヘッド31のオイル通路31e は、図示し
ないオイルポンプに接続されており、当該オイルポンプ
から吐出されたオイルを、カムシャフトホルダ32のカム
ジャーナル部32c 、32c'に供給する。

【００１８】吸気側の可変バルブタイミング機構、排気
側の可変バルブタイミング機構の各カムシャフトは、カ
ムシャフトホルダ32の各カムジャーナル部32c 、32c'に
嵌合された後、カムキャップ33が装着されてこれら両者
間に軸支される。また、前記吸、排気側の各可変バルブ
タイミング機構の各ロッカシャフトは、カムシャフトホ
ルダ32の各ジャーナル部32d 、32d'に図示しないベアリ
ングを介して嵌合された後、ロッカシャフトキャップ34
を装着されてこれら両者間に軸支される。尚、ロッカシ
ャフトの組付けは、カムシャフトホルダ32を天地逆にし
て配置し、ジャーナル部32d 、32d'を上に向けてロッカ
シャフトを嵌合させる。

【００１９】以下に作用を説明する。シリンダヘッド30
のカムシャフトホルダ32に軸支された吸気側及び排気側
の各カムシャフトは、エンジンの回転に同期して回転さ
れ、夫々所定のタイミイグで吸気側及び排気側の各ロッ
カアームを駆動して吸気弁及び排気弁を開閉する。カム
シャフトホルダ32は、向かい合う吸気側と排気側との各
カムジャーナル部32c 、32c'が連結されてラダーフレー
ム構造とされているために剛性が高く、これに伴いシリ
ンダヘッドアセンブリ30全体の剛性が向上する。この結
果、前記吸気側及び排気側の各カムシャフトが強固に軸
支され、吸気弁、排気弁の開閉時における振動が防止さ
れ、動弁系が的確に作動する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
リンダヘッドを下側シリンダヘッドと、当該下側シリン
ダヘッド上に載置固定されて吸気及び排気用の各カムシ
ャフトを軸支するカムシャフトホルダとに二分割した構
造のシリンダヘッドにおける前記カムシャフトホルダの
向かい合う吸気及び排気側の各カムシャフトジャーナル
部を連結してラダーフレーム構造としたことにより、カ
ムシャフトホルダの剛性及びシリンダヘッドアセンブリ
全体の剛性が向上し、動弁系の的確な作動を長期に亘り
保証することができ、当該動弁系延いてはエンジンの信
頼性の向上が図られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したシリンダヘッドアセンブリの
一部省略平面図である。

【図２】図１の矢線II−IIに沿う断面図である。

【図３】図１の矢線III−IIIに沿う断面図である。

【図４】図２のカムシャフトホルダの平面図である。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図４の端面図である。

【図７】図４の矢線VII−VIIに沿う断面図である。

【図８】図２のロッカシャフトキャップの平面図であ
る。

【図９】図８の側面図である。

【図１０】図８の端面図である。

【図１１】図８の矢線XI−XIに沿う断面図である。

【図１２】可変バルブタイミング機構の一例を示す組立
斜視図である。

【図１３】図１２の矢線XIII−XIIIに沿う断面図であ
る。

【図１４】従来の分割式シリンダヘッドのカムシャフト
ホルダの斜視図である。

【符号の説明】

１可変バルブタイミング機構３０シリンダヘッドアセンブリ３１シリンダヘッド３２カムシャフトホルダ３２ａ、３２ａ' 側壁３２ｂクロスバー３３カムキャップ３４ロッカシャフトキャップ３８、３９バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッドを下側シリンダヘッド
と、当該下側シリンダヘッド上に載置固定されて吸気及
び排気用の各カムシャフトを軸支するカムシャフトホル
ダとに二分割した構造のシリンダヘッドにおける前記カ
ムシャフトホルダの向かい合う吸気及び排気側の各カム
シャフトジャーナル部を連結してラダーフレーム構造と
したことを特徴とするシリンダヘッドの構造。