JPH09236004A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの動弁装置において、構造の簡素化
をはかりつつ、潤滑性を確保する。 【解決手段】 シリンダヘッド１上に吸・排気弁を開閉
駆動する２本のカムシャフトを備え、シリンダヘッド１
上に各カムシャフトを回転可能に支承するカムブラケッ
トを締結するエンジンの動弁装置において、１つのカム
ブラケット２に２本のカムシャフトに対する２つの軸受
面２２，３２を一体形成し、カムブラケット２の内部に
各軸受面２２，３２に潤滑油を供給する給油孔５６，５
７を分岐形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの動弁装
置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジンの動弁装置として、例え
ば図４に示すように、シリンダヘッド６１上に２本のカ
ムシャフト６２，６３を備え、吸・排気弁６４，６５を
開閉駆動するものがある。

【０００３】オイルポンプ６６から吐出される潤滑油の
一部は、図中矢印で示すように、シリンダヘッド６１内
に設けられた左右のオイルギャラリ６７，６８を通り、
各カムシャフト６２，６３の軸受部等に供給され、潤滑
が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジンの動弁装置にあっては、各カムシャ
フト６２，６３を潤滑するのにシリンダヘッド６１の左
右に２本のオイルギャラリ６２，６３を形成する必要が
あり、シリンダヘッド６１の構造が複雑化して、生産性
が悪いという問題点があった。

【０００５】直噴式ディーゼルエンジンの場合、吸・排
気カムシャフトが互いに近接しているため、鋳造時のガ
ス抜き穴を適切な位置に形成することができないという
問題点があった。

【０００６】また、カムシャフトが摺接する軸受面にシ
リンダヘッドボルトを締結する工具等を通すための欠落
穴が開口する場合、潤滑油が欠落穴から排出されて、カ
ムシャフトの潤滑性を確保することが難しいという問題
点が考えられる。

【０００７】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、エンジンの動弁装置において、構造の簡素化
をはかりつつ、潤滑性を確保することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のエンジ
ンの動弁装置は、シリンダヘッド上に吸・排気弁を開閉
駆動する２本のカムシャフトを備え、シリンダヘッド上
に各カムシャフトを回転可能に支承するカムブラケット
を締結するエンジンの動弁装置において、前記１つのカ
ムブラケットに２本のカムシャフトに対する２つの軸受
面を一体形成し、カムブラケットの内部に各軸受面に潤
滑油を供給するオイル通路を分岐形成する。

【０００９】請求項２に記載のエンジンの動弁装置は、
請求項１に記載の発明において、前記カムブラケットを
シリンダヘッドに締結する３本のボルトを備え、カムブ
ラケットに各ボルトを挿通させる３つのボス部を形成
し、中央のボルトを各カムシャフトの間に配置し、中央
のボルトの外周面とボス部の間に前記オイル通路を構成
する間隙を形成し、間隙と各軸受面を結ぶ２つの給油孔
をボス部について略対称的に形成する。

【００１０】請求項３に記載のエンジンの動弁装置は、
請求項２に記載の発明において、前記各給油孔から供給
される潤滑油が各カムシャフトの回転によって各軸受面
の上部に運ばれるように各カムシャフトの回転方向を互
いに逆転させる。

【００１１】請求項４に記載のエンジンの動弁装置は、
請求項２または３に記載の発明において、前記シリンダ
ヘッドにウォータジャケットを画成するアッパデッキを
形成し、アッパデッキの中央部に鋳造時のガス抜き穴を
形成し、中央のボルトをガス抜き穴から離れるように軸
受面に対してオフセットし、シリンダヘッドに中央のボ
ルトを螺合させるボス部とアッパデッキを結ぶ中央壁部
を形成する。

【００１２】

【作用】請求項１に記載のエンジンの動弁装置におい
て、カムブラケットの内部に各軸受面に潤滑油を供給す
るオイル通路を分岐形成する構造により、１本のオイル
ギャラリから導かれる潤滑油を各カムベアリングに分配
することが可能となる。この結果、従来装置のように、
シリンダヘッドの左右に２本のオイルギャラリを形成す
る必要がなく、構造の簡素化がはかれる。

【００１３】請求項２に記載のエンジンの動弁装置にお
いて、中央のボルトの外周面とボス部の間隙がオイル通
路を構成することにより、各給油孔および各カムベアリ
ングの軸受面をボス部（ボルト穴）について略対称的に
配置することが可能となり、潤滑油を各給油孔を通して
各カムベアリングに均等に供給することができる。

【００１４】請求項３に記載のエンジンの動弁装置にお
いて、各給油孔から供給される潤滑油が各カムシャフト
の回転によって各軸受面の上部に運ばれることにより、
各軸受面の最も面圧が高くなる上部の潤滑性が確保され
る。

【００１５】請求項４に記載のエンジンの動弁装置にお
いて、中央のボス部がガス抜き穴を避けるように各軸受
面に対してオフセットして形成される構造により、ガス
抜き穴をアッパデッキの中央上部に配置することが可能
となり、鋳造時におけるガス抜きが各ガス抜き穴を介し
て十分に行われ、鋳造歩留りの向上がはかれる。

【００１６】中央のボス部がガス抜き穴を避けるように
して形成される構造により、中央のボス部とアッパデッ
キを結ぶ中央壁部を形成することが可能となり、シリン
ダヘッドの剛性を有効に高めて、エンジン本体から発生
する振動および騒音の低減がはかれる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を直噴式ディーゼル
エンジンに適用した実施形態を添付図面に基づいて説明
する。

【００１８】図１に示すように、シリンダヘッド１のア
ッパデッキ１６上には、ヘッドボルト装着穴１２、鋳物
中子のガス抜き穴（コアホール）１３、燃料噴射ノズル
装着穴１４、リフタ装着穴１５、オイル落とし穴１８等
がそれぞれ開口している。

【００１９】アッパデッキ１６によってエンジン冷却水
が循環するウォータジャケット７と動弁室８が仕切られ
る。

【００２０】図３に示すように、ガス抜き穴１３は各リ
フタ装着穴１５等を避けるようにしてアッパデッキ１６
の中央上部に位置して形成される。ガス抜き穴１３には
ガスケットを介してコアホールプラグ４１が締結され、
ウォータジャケット７の密封がはかられている。

【００２１】図示しない燃料噴射ノズルは燃焼室の中央
に臨み、燃料噴射ノズルを取り囲むように２本の吸気バ
ルブと、２本の排気バルブがそれぞれ設けられる。燃料
噴射ノズル装着穴１４はシリンダ中心線上に配置され、
燃料噴射ノズル装着穴１４を取り囲むように４つのリフ
タ装着穴１５が配置される。

【００２２】各吸・排気バルブを開閉駆動するために、
シリンダヘッド１上には、図示しない２本の吸・排気カ
ムシャフトが設けられる。吸・排気カムシャフトは、エ
ンジン回転に同期して回転して、各カムに摺接するリフ
タを往復動させ、各吸・排気バルブを各バルブスプリン
グに抗して開閉させる。

【００２３】図示しないピストンが下降する行程で各吸
気バルブが開かれるのに伴って各吸気ポートからシリン
ダに空気を吸入し、この空気をピストンで圧縮して着火
燃焼させる。燃焼したガスはピストンが上昇する行程で
各排気バルブが開かれるのに伴って各排気ポートに排出
される。これらの各行程が連続して繰り返される。

【００２４】図２に示すように、シリンダヘッド１上に
カムブラケット２が締結され、吸・排気カムシャフトを
回転可能に支承する吸・排気カムベアリング２０，３０
が設けられる。吸・排気カムベアリング２０，３０は、
シリンダヘッド１に一体形成された軸受面２１，３１
と、カムブラケット２に形成された軸受面２２，３２と
によって構成される。

【００２５】シリンダヘッド１の各軸受面２１，３１に
は欠落穴２４，３４がそれぞれ開口している。各欠落穴
２４，３４はヘッドボルトに対する座面１７の上方に配
置され、座面１７の機械加工時に、切削工具が各欠落穴
２４，３４を通るようになっている。

【００２６】一つのカムブラケット２には吸・排気カム
シャフトに摺接する軸受面２２，３２が並んで形成され
る。各軸受面２２，３２は、図１の平面図において、気
筒列方向（クランクシャフトの軸方向）に対して直交す
る矩形に形成される。

【００２７】カムブラケット２は３本のボルト３を介し
てシリンダヘッド１に締結される。カムブラケット２に
は各ボルト３を挿通させるボス部４２，４３，４４が一
体形成される。

【００２８】各ボス部４２，４３，４４は２つの軸受面
２２，３２を挟むように配置される。すなわち、ボス部
４２，４４はカムブラケット２の両端部に配置され、中
央のボス部４３は各軸受面２２，３２の間に配置され
る。

【００２９】シリンダヘッド１には、中央のボルト３を
螺合させるボス部５３とアッパデッキ１６を結ぶ中央壁
部４９が形成される。これにより、シリンダヘッド１の
各軸受面２１，３１が形成される部位は、左右側壁４
５，４６および中央壁部４９によってアッパデッキ１６
に連結される。

【００３０】両端の各ボス部４２，４４はシリンダヘッ
ド１の左右側壁４５，４６に連接して形成される。シリ
ンダヘッド１には左右側壁４５，４６の上端には図示し
ないロッカカバーに対するフランジ部４７が一体形成さ
れる。

【００３１】カムブラケット２は、図１の平面図上にお
いて、鋳物中子のガス抜き穴１３を避けるようにくの字
形に形成される。すなわち、両端のボス部４２，４４
は、各軸受面２２，３２に対して図１の下方（エンジン
後方）にオフセットして形成される。一方、中央のボス
部４３は、各軸受面２２，３２に対して図１の上方（エ
ンジン前方）にオフセットして形成される。カムブラケ
ット２の側面には中央のボス部４３に隣接してガス抜き
穴１３を避けるように窪む逃げ部４４が形成される。

【００３２】シリンダヘッド１の左側壁４５にはオイル
ギャラリ５１が形成される。オイルギャラリ５１は気筒
列方向に延び、その一端が図示しないオイルポンプの吐
出側に連通している。

【００３３】オイルギャラリ５１に送られた潤滑油は、
カムブラケット２の内部に形成されたオイル通路を通し
て各カムベアリング２０，３０に供給される。すなわ
ち、オイルギャラリ５１に送られた潤滑油は、シリンダ
ヘッド１に形成された通孔５２、カムブラケット２に形
成された通孔５３，５４、中央のボス部４３とボルト３
の間隙５５、カムブラケット２に形成された給油孔５
６，５７を通して各カムベアリング２０，３０に供給さ
れる。

【００３４】中央のボス部４３に開口したボルト穴１９
とボルト３の外周面の間には、オイル通路を構成する間
隙５５が画成される。

【００３５】各給油孔５６，５７はそれぞれの上端がボ
ルト穴１９に開口し、それぞれの下端が軸受面２２，３
２に開口している。各給油孔５６，５７および各軸受面
２２，３２はボルト穴１９について対称的に配置され
る。

【００３６】各給油孔５６，５７から供給される潤滑油
が各カムシャフトの回転によって各軸受面２２，３２の
上部に運ばれるように各カムシャフトの回転方向を互い
に逆転させる。

【００３７】すなわち、吸気カムシャフトは図２におい
て矢印で示すように反時計回り方向に回転し、給油孔５
６は軸受面２２の上部に対して右側に位置して開口して
いる。これにより、吸気カムシャフトは給油孔５６に面
して摺接した後、軸受面２２の上部に摺接し、その後に
欠落穴２４へと移行するようになっている。

【００３８】一方、排気カムシャフトは図２において矢
印で示すように時計回り方向に回転し、給油孔５７は軸
受面３２の上部に対して左側に位置して開口している。
これにより、排気カムシャフトは給油孔５７に面して摺
接した後、軸受面３２の上部に摺接し、その後に欠落穴
３４へと移行するようになっている。

【００３９】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００４０】中央のボス部４３がガス抜き穴１３を避け
るように各軸受面２２，３２に対してオフセットして形
成される構造により、ガス抜き穴１３を各リフタ装着穴
１５等を避けるようにしてアッパデッキ１６の中央上部
に配置することが可能となり、鋳造時におけるガス抜き
が各ガス抜き穴１３を介して十分に行われ、鋳造歩留り
の向上がはかれる。

【００４１】シリンダヘッド１は、中央のボス部５３が
ガス抜き穴１３を避けるように各軸受面２１，３１に対
してオフセットして形成される構造により、ボス部５３
とアッパデッキ１６を結ぶ中央壁部４９を形成すること
が可能となる。これにより、シリンダヘッド１は、各軸
受面２１，３１が形成される部位が左右側壁４５，４６
および中央壁部４９によってアッパデッキ１６と連結さ
れ、その剛性を有効に高めて、エンジン本体から発生す
る振動および騒音の低減がはかれる。

【００４２】カムブラケット２の内部に各カムベアリン
グ２０，３０に連通するオイル通路を形成する構造によ
り、１本のオイルギャラリ５１から導かれる潤滑油を各
カムベアリング２０，３０に分配することが可能とな
る。この結果、従来装置のように、シリンダヘッドの左
右に２本のオイルギャラリを形成する必要がなく、構造
の簡素化がはかれる。

【００４３】オイルギャラリ５１に送られた潤滑油は、
シリンダヘッド１に形成された通孔５２、カムブラケッ
ト２に形成された通孔５３，５４、中央のボス部４３と
ボルト３の間隙５５、カムブラケット２に形成された給
油孔５６，５７を通して各カムベアリング２０，３０に
供給される。

【００４４】中央のボルト３の外周面とボス部４３間の
間隙５５がオイル通路を構成することにより、各給油孔
５６，５７および各軸受面２２，３２をボルト穴１９に
ついて対称的に配置することが可能となり、潤滑油を各
給油孔５６，５７を通して各カムベアリング２０，３０
に均等に供給することができる。

【００４５】給油孔５６からカムベアリング２０に供給
された潤滑油は、吸気カムシャフトの回転に伴って軸受
面２２の上部に運ばれた後、軸受面２１に開口した欠落
穴２４から排出される。

【００４６】一方、給油孔５７からカムベアリング３０
に供給された潤滑油は、排気カムシャフトの回転に伴っ
て軸受面３２の上部に運ばれた後、軸受面３１に開口し
た欠落穴３４から排出される。

【００４７】こうして、各給油孔５６，５７から供給さ
れる潤滑油が各カムシャフトの回転によって各軸受面２
２，３２の上部に運ばれることにより、各軸受面２２，
３２の最も面圧が高くなる上部の潤滑性が確保される。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のエ
ンジンの動弁装置は、カムブラケットの内部に各軸受面
に潤滑油を供給するオイル通路を分岐形成する構造によ
り、１本のオイルギャラリから導かれる潤滑油を各カム
ベアリングに分配する構成により、従来装置のようにシ
リンダヘッドの左右に２本のオイルギャラリを形成する
必要がなく、シリンダヘッドの機械加工数が減り、製品
のコストダウンがはかれる。

【００４９】請求項２に記載のエンジンの動弁装置は、
中央のボルトの外周面とボス部の間隙がオイル通路を構
成し、各給油孔および各カムベアリングの軸受面をボル
ト穴について略対称的に配置することにより、潤滑油を
各給油孔を通して各カムベアリングに均等に供給するこ
とができる。

【００５０】請求項３に記載のエンジンの動弁装置は、
各給油孔から供給される潤滑油が各カムシャフトの回転
によって各軸受面の上部に運ばれることにより、各軸受
面の最も面圧が高くなる上部の潤滑性が確保される。

【００５１】請求項４に記載のエンジンの動弁装置は、
中央のボス部がガス抜き穴を避けるように各軸受面に対
してオフセットして形成され、中央のボス部とアッパデ
ッキを結ぶ中央壁部を形成する構成により、シリンダヘ
ッドの剛性を有効に高めて、エンジン本体から発生する
振動および騒音の低減がはかれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すシリンダヘッドの平面
図。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【図３】同じく図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図４】従来例を示すエンジンの潤滑系システム図。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ カムブラケット ３ ヘッドボルト ７ ウォータジャケット ８ 動弁室 １２ ヘッドボルト装着穴 １３ ガス抜き穴 １４ 燃料噴射ノズル装着穴 １５ リフタ装着穴 １６ アッパデッキ １８ オイル落とし穴 ２０ カムベアリング ２１ 軸受面 ２２ 軸受面 ３０ カムベアリング ３１ 軸受面 ３２ 軸受面 ４２ ボス部 ４３ ボス部 ４４ ボス部 ４５ 側壁部 ４６ 側壁部 ４９ 中央壁部 ５１ オイルギャラリ ５２ ボス部 ５３ ボス部 ５４ ボス部 ５５ 間隙 ５６ 給油孔 ５７ 給油孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッド上に吸・排気弁を開閉駆動
   する２本のカムシャフトを備え、 シリンダヘッド上に各カムシャフトを回転可能に支承す
   るカムブラケットを締結するエンジンの動弁装置におい
   て、 前記１つのカムブラケットに２本のカムシャフトに対す
   る２つの軸受面を一体形成し、 カムブラケットの内部に各軸受面に潤滑油を供給するオ
   イル通路を分岐形成したことを特徴とするエンジンの動
   弁装置。
2. 【請求項２】前記カムブラケットをシリンダヘッドに締
   結する３本のボルトを備え、 カムブラケットに各ボルトを挿通させる３つのボス部を
   形成し、 中央のボルトを各カムシャフトの間に配置し、 中央のボルトの外周面とボス部の間に前記オイル通路を
   構成する間隙を形成し、 間隙と各軸受面を結ぶ２つの給油孔をボス部について略
   対称的に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエ
   ンジンの動弁装置。
3. 【請求項３】前記各給油孔から供給される潤滑油が各カ
   ムシャフトの回転によって各軸受面の上部に運ばれるよ
   うに各カムシャフトの回転方向を互いに逆転させたこと
   を特徴とする請求項２に記載のエンジンの動弁装置。
4. 【請求項４】前記シリンダヘッドにウォータジャケット
   を画成するアッパデッキを形成し、 アッパデッキの中央部に鋳造時のガス抜き穴を形成し、 中央のボルトをガス抜き穴から離れるように軸受面に対
   してオフセットし、 シリンダヘッドに中央のボルトを螺合させるボス部とア
   ッパデッキを結ぶ中央壁部を形成したことを特徴とする
   請求項２または３に記載のエンジンの動弁装置。