KR100988442B1

KR100988442B1 - 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조

Info

Publication number: KR100988442B1
Application number: KR1020087017499A
Authority: KR
Inventors: 아쯔노리 구마가이; 데쯔시 스즈끼; 다까노리 사사끼; 쇼오이찌 다떼야마
Original assignee: 도요타지도샤가부시키가이샤
Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2010-10-18
Also published as: RU2008129660A; KR20080079684A; EP1974126B1; RU2393359C2; EP1974126A1; US20090000591A1; WO2007083225A1; US8042508B2

Abstract

내연 기관의 실린더 헤드(10)에는 로커 아암(20, 24)이 끼워 맞춤된다. 캠 샤프트(26, 28)는 로커 아암(20, 24) 및 캠(21, 25)이 서로 접촉하게 되도록 배치된다. 캠 샤프트(26, 28)는 캠 샤프트(26, 28)를 아래로부터 지지하는 하부 베어링(34) 및 헤드 커버(30)와 일체화된 상부 베어링(32)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 헤드 커버(30)에는 헤드 커버(30)를 통해 밸브 시스템 부품을 관찰하는 것이 가능한 목시 관찰 창(44, 46)이 제공된다. 목시 관찰 창(44, 46)을 덮기 위한 목시 관찰 창 커버(54, 56)는 헤드 커버(30)에 고정된다.

내연 기관, 실린더 헤드, 캠 샤프트, 로커 아암, 목시 관찰 창, 헤드 커버

Description

내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조 {CAMSHAFT SUPPORT STRUCTURE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조에 관한 것으로，특히, 차량에 장착되는 내연 기관 내에서 캠 샤프트를 지지하기 적합한 캠 샤프트 지지 구조에 관한 것이다.

예를 들어, 일본 특개평 7-166956호(JP-A-7-166956)에 개시된 바와 같이, 상부 베어링이 헤드 커버와 일체화된 캠 샤프트 지지 구조가 적용 가능하다. 이러한 종래 지지 구조에는 각각의 상부 베어링과 쌍을 이루는 하부 베어링이 제공된다. 상부 베어링 및 하부 베어링 모두는 반원 오목 형상을 가지도록 형성되고, 상부 베어링 및 하부 베어링이 서로 대향되는 상태로 고정됨으로써 캠 샤프트를 지지한다.

흡기 밸브 또는 배기 밸브를 밸브 개방시키기 위한 캠은 캠 샤프트에 고정된다. 흡기 밸브 또는 배기 밸브는 캠 샤프트가 회전함에 따라 캠 노우즈(nose)에 의해 밀려짐으로써 개방되게 된다. 캠 노우즈가 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 밀어서 열 때에, 반력이 캠 샤프트에 작용하게 된다. 반력은 캠 샤프트가 상부 베어링에 대해 가압되는 방향으로 작용한다. 이로 인해, 상부 베어링은 하부 베어링보다 높은 강성을 요구한다.

상술한 종래 지지 구조에 의하면, 헤드 커버와 일체화시킴으로써, 상부 베어링에 높은 강성을 부여하는 것이 가능하다. 이러한 강성은 충분히 높은 강성에 힘입어 캠 샤프트를 높은 정밀도로 지지하는 것을 가능하게 한다.

상술한 종래 지지 구조를 얻기 위해서는, 후술될 조립 순서가 필연적으로 취해진다. 구체적으로, 이러한 구조를 구현하기 위해서는, 실린더 헤드에 먼저 흡기 밸브 및 배기 밸브가 끼워진다. 다음으로, 로커 아암이 흡기 밸브 및 배기 밸브 위에 놓여진다. 로커 아암은 캠의 푸싱력(pushing force)을 밸브 요소로 전달하기 위한 부재이다.

상술한 단계 이외의 추가 단계에 있어서, 캠 샤프트가 헤드 커버에 끼워진다. 즉, 캠 샤프트가 헤드 커버의 상부 베어링 위에 놓여진 상태에서, 하부 베어링이 상부 베어링에 고정된다. 그 결과, 캠 샤프트는 헤드 커버에 의해 회전 가능하게 유지된다.

상술한 공정 이후에, 헤드 커버는 캠 샤프트가 헤드 커버에 의해 유지된 상태에서 실린더 헤드에 고정된다. 이러한 단계에서, 캠 샤프트는 로커 아암이 캠과 밸브 요소 사이에 적절하게 끼워지도록 배치될 필요가 있다.

그러나, 보통 로커 아암은 캠 샤프트에 의해 눌려 유지될 때까지는 밸브 요소 위에 단순히 놓여져 있다. 이러한 이유로, 로커 아암은 캠 샤프트를 유지하는 헤드 커버가 실린더 헤드에 고정되는 경우, 이탈되기 쉽다. 이러한 이탈을 방지하기 위해서는, 헤드 커버가 실린더 헤드에 조립될 때 로커 아암을 관찰할 수 있는 것이 바람직하다. 또한，밸브 시스템의 상태를 확인하기 위해서는, 내연 기관이 적절하게 조립된 이후에 있어서도 로커 아암의 상태를 쉽게 관찰할 수 있는 것이 바람직하다.

그러나, 상술한 종래 지지 구조와 관련하여, 헤드 커버가 실린더 헤드에 고정될 때, 헤드 커버의 내측에 위치하게 되는 로커 아암을 관찰하는 것은 매우 어렵다. 또한, 로커 아암의 상태를 관찰하기 위해서는 헤드 커버를 제거할 필요가 있고, 조립이 완성된 상태에서 로커 아암을 관찰하는 것은 불가능하다. 이런 관점에서, 상술한 종래 지지 구조는 생산성 및 보수/점검의 용이성의 관점에서는 항상 바람직한 것은 아니다.

내연 기관의 밸브 트레인, 특히 캠 주위 부분은 내연 기관이 적절하게 작동하는 것을 허용하는데 있어서 중요 요소이다. 이러한 이유로, 내연 기관의 보수/점검 시에 캠이 적절하게 설치되어 있는지 여부 또는 외부 물질이 캠 주변에 걸려 있는지 여부를, 예를 들면 시각적인 점검을 통해 확인할 수 있는 것이 바람직하다.

그러나, 상술한 종래 지지 구조에 있어서는 상부 베어링이 헤드 커버에 일체로 형성되기 때문에, 캠 샤프트가 내연 기관 내에 적절하게 보유된 채로, 헤드 커버를 제거하는 것은 불가능하다. 따라서, 이러한 지지 구조가 사용되는 경우, 캠 샤프트 보유된 채로 캠을 관찰하는 것은 불가능하다. 이러한 관점에서, 상술한 종래 지지 구조가 내연 기관 제조 생산성 및 보수/점검의 작업성의 견지에서 항상 이상적인 것은 아니다.

본 발명은 상부 베어링이 헤드 커버와 일체화된 구조를 채용하면서, 헤드 커버의 내측에 위치하는 밸브 시스템 부품을 관찰하는 것이 가능한 내연 기관의 캠 샤프트 지지 구조를 제공한다.

본 발명의 제1 양태는 실린더 헤드, 밸브 요소를 구동하는 캠이 제공되는 캠 샤프트, 캠 샤프트를 실린더 헤드 측에서 지지하는 하부 베어링 및 캠 샤프트를 하부 베어링과는 반대 측에서 지지하는 상부 베어링이 일체식으로 제공되는 헤드 커버를 포함하고, 헤드 커버에는 헤드 커버가 실린더 헤드에 고정된 상태에서 밸브 시스템 부품을 관찰하는 것이 가능한 목시(目視) 관찰 창이 제공되는 캠 샤프트 지지 구조를 제공한다.

제1 양태에 따르면, 상부 베어링을 내연 기관의 내측을 시일하는 헤드 커버와 일체화시킴으로써, 상부 베어링에 충분히 높은 강성을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 헤드 커버에는 목시 관찰 창이 제공되어, 헤드 커버가 실린더 헤드를 덮은 상태에서 헤드 커버를 통해 밸브 시스템 부품을 관찰하는 것이 가능하다.

본 발명의 제2 양태는 캠 샤프트 지지 구조가 실린더 헤드에 설치되는 로커 아암을 더 포함하고, 헤드 커버에는 헤드 커버가 실린더 헤드에 고정된 상태에서 로커 아암을 관찰하는 것이 가능한 목시 관찰 창이 제공되는 점을 제외하고는 제1 양태와 유사하다.

제2 양태에 따르면, 상부 베어링을 내연 기관의 내측을 시일하는 헤드 커버와 일체화시킴으로써, 상부 베어링에 충분히 높은 강성을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 헤드 커버에는 목시 관찰 창이 제공되어, 헤드 커버가 실린더 헤드를 덮은 상태에서 헤드 커버를 통해 로커 아암을 관찰하는 것이 가능하다.

본 발명의 제3 양태는 캠 샤프트가 흡기 밸브를 구동하는 흡기 캠이 제공되는 흡기 캠 샤프트 및 배기 밸브를 구동하는 배기 캠이 제공되는 배기 캠 샤프트를 포함하고, 로커 아암이 흡기 캠과 접촉하는 흡기 로커 아암 및 배기 캠과 접촉하는 배기 로커 아암을 포함하고, 목시 관찰 창이 흡기 로커 아암을 관찰하는 것이 가능한 흡기측 목시 관찰 창 및 배기 로커 아암을 관찰하는 것이 가능한 배기측 목시 관찰 창을 포함하고, 흡기측 목시 관찰 창 및 배기측 목시 관찰 창은 내연 기관을 특정 방향으로 보는 경우 흡기측 목시 관찰 창을 통해 흡기 로커 아암 그리고 배기측 목시 관찰 창을 통해 배기 로커 아암 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공되는 점을 제외하고는 제1 및 제2 양태와 유사하다.

제3 양태에 따르면, 헤드 커버에 흡기측 목시 관찰 창 및 배기측 목시 관찰 창이 제공되어서, 특정 방향으로 흡기 로커 아암 및 배기 로커 아암을 관찰하는 것이 가능하다. 따라서, 제3 양태는 단일 작업자에 의해 수행되는 조립 작업 및 보수/점검의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

본 발명의 제4 양태는 헤드 커버에 캠 샤프트가 상부 베어링에 유지된 상태에서 캠을 관찰하는 것이 가능한 목시 관찰 창이 제공되는 점을 제외하고는 제1 양태와 유사하다.

제4 양태에 따르면, 상부 베어링을 내연 기관의 내측을 시일하는 헤드 커버와 일체화시킴으로써, 상부 베어링에 충분히 높은 강성을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 헤드 커버에는 목시 관찰 창이 제공되어, 헤드 커버가 실린더 헤드를 덮은 상태에서 헤드 커버를 통해 캠을 관찰하는 것이 가능하다.

본 발명의 제5 양태는 캠 샤프트가 흡기 밸브를 구동하는 흡기 캠이 제공되는 흡기 캠 샤프트 및 배기 밸브를 구동하는 배기 캠이 제공되는 배기 캠 샤프트를 포함하고, 목시 관찰 창이 흡기 캠을 관찰하는 것이 가능한 흡기측 목시 관찰 창 및 배기 캠을 관찰하는 것이 가능한 배기측 목시 관찰 창을 포함하고, 흡기측 목시 관찰 창 및 배기측 목시 관찰 창은 내연 기관을 특정 방향으로 보는 경우 흡기측 목시 관찰 창을 통해 흡기 캠 그리고 배기측 목시 관찰 창을 통해 배기 캠 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공되는 점을 제외하고는 제1 및 제4 양태와 유사하다.

제5 양태에 따르면, 헤드 커버에 흡기측 목시 관찰 창 및 배기측 목시 관찰 창이 제공되어서, 단일 시점으로부터 흡기 캠 및 배기 캠 모두를 관찰하는 것이 가능하다. 따라서, 제5 양태는 단일 작업자에 의해 수행되는 조립 작업 및 보수/점검의 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제6 양태는 목시 관찰 창이 내연 기관에 제공되는 캠 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공되는 점을 제외하고는 제4 및 제5 양태와 유사하다.

본 발명의 제6 양태에 따르면, 목시 관찰 창이 모든 캠을 관찰하는 것이 가능하도록 제공된다. 따라서, 작업자는 목시 관찰 창을 통해 모든 캠이 적절한 상태인지 여부를 용이하게 점검할 수 있다.

본 발명의 제7 양태는 헤드 커버에 캠 샤프트의 축 방향으로 배열되는 복수의 상부 베어링이 제공되고, 상부 베어링 각각이 캠 샤프트의 저널부를 유지하는 반원형 부분을 가지고, 복수의 상부 베어링 중 적어도 일부는 적어도 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부가 인접하는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부와 연결되도록 이루어지는 점을 제외하고는 제1 내지 제6 양태와 유사하다.

제7 양태에 따르면, 상부 베어링 중 적어도 일부는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부가 인접하는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부와 연결되도록 이루어진다. 반원형 부분의 최상부는 캠 샤프트에 가해지는 반력이 집중되는 부분, 즉 가장 큰 힘이 가해지는 상부 베어링 부분이다. 이러한 이유로, 이들 부분이 서로 연결되어 이루어지는 경우, 상부 베어링 강성을 효율적으로 증가시키는 것이 가능하다. 따라서, 제7 양태는 목시 관찰 창이 제공되면서, 상부 베어링에 높은 강성을 효율적으로 부여할 수 있다.

본 발명의 제8 양태는 상부 베어링 모두가 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부가 각각의 인접하는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부와 연결되도록 이루어지는 점을 제외하고는 제1 내지 제7 양태와 유사하다.

본 발명의 제8 양태에 따르면, 상부 베어링 모두가 인접하는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부가 서로 연결되도록 이루어진다. 따라서, 제8 양태는 목시 관찰 창이 제공되면서, 모든 상부 베어링에 높은 강성을 효율적으로 부여할 수 있다.

본 발명의 제9 양태는 캠 샤프트 지지 구조가 목시 관찰 창을 덮고, 헤드 커버로부터 분리되는 목시 관찰 창 커버를 더 포함하는 점을 제외하고는 제1 내지 제8 양태와 유사하다.

제9 양태에 따르면, 캠 샤프트 지지 구조가 목시 관찰 창을 덮는 목시 관찰 창 커버를 포함하여서, 블로바이(blowby) 가스 및 오일이 목시 관찰 창을 통해 내연 기관으로부터 비산되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 제10 양태는 목시 관찰 창을 통해 배출되는 오일 및 가스를 분리하는 분리 챔버가 목시 관찰 창 커버 내측에 형성되는 점을 제외하고는 제9 양태와 유사하다.

제10 양태에 따르면, 목시 관찰 창 커버를 분리 챔버로 사용함으로써 분리 챔버의 기능을 헤드 커버로부터 분리시키는 것이 가능하다. 따라서, 제10 양태에 의하면, 헤드 커버의 구조를 단순화하는 것이 가능하다.

본 발명의 제11 양태는 목시 관찰 창 커버가 실린더 헤드의 재료보다 가벼운 경량의 재료로 이루어지는 점을 제외하고는 제9 및 제10 양태와 유사하다.

제11 양태에 따르면, 목시 관찰 창 커버를 경량의 재료로 제조함으로써 내연 기관의 중량을 감소시키고 내연 기관의 무게 중심을 낮추는 것이 가능하다.

본 발명의 제12 양태는 캠 샤프트 지지 구조가 목시 관찰 창을 통해 캠 또는 로커 아암 상에 오일을 분사하고, 상부 베어링과 목시 관찰 창 커버 사이에 배치되는 오일 샤워를 더 포함하는 것을 제외하고는 제9 내지 제11 양태와 유사하다.

제12 양태에 따르면, 캠 또는 로커 아암 상에 오일을 분사하는 오일 샤워가 상부 베어링과 목시 관찰 창 커버 사이에 배치된다. 이러한 배치는 목시 관찰 창 커버를 제거한 직후 오일 샤워의 보수/점검을 수행하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 제12 양태는 오일 샤워에 대한 우수한 보수/점검 작업성을 구현할 수 있다.

본 발명의 제13 양태는 캠 샤프트 지지 구조가 내연 기관에 오일을 공급하는데 사용되는 오일 필러, 내연 기관의 내부 영역으로부터 오일 필러를 향해 비산하는 오일을 차단하는 오일 비산 방지 구조체를 더 포함하고, 오일 필러 및 오일 비산 방지 구조체는 목시 관찰 창 커버에 제공되는 점을 제외하고는 제9 내지 제12 양태와 유사하다.

제13 양태에 따르면, 목시 관찰 창 커버에는 오일 필러 및 오일 비산 방지 구조체가 제공된다. 내연 기관에 오일을 원활하게 공급하여야 하는 오일 필러의 요구 조건 및 오일이 비산하는 것을 방지하여야 하는 오일 비산 방지 구조체의 요구 조건은 내연 기관의 종류 및 내연 기관이 차량에 장착되는 위치 등에 따라 변화한다. 제13 양태에 따르면, 원하는 목적을 달성하기 위해 필요한 모든 것은 변화에 따라 목시 관찰 창 커버를 채택하기만 하면 된다. 따라서, 제13 양태에 의하면, 목시 관찰 창 커버를 제외한 헤드 커버와 같은 부품의 범용성을 향상시킬 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조를 설명하는 도면이다.

도2는 도1에 도시된 헤드 커버의 사시도이다.

도3은 그 길이 방향을 따라, 도1에 도시된 흡기측 목시 관찰 창 커버를 절단함으로써 얻어진 단면도이다.

도4는 도3에 도시된 오일 적하판의 사시도이다.

도5는 본 발명의 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조의 조립 공정을 설명하는 분해 사시도이다.

본 발명의 상술한 목적, 특징 및 장점 그리고 추가 목적, 특징 및 장점은 동일한 도면 부호가 동일한 구성 요소를 나타내는데 사용되는 첨부 도면을 참조하여 다음의 양호한 실시예에 대한 설명으로부터 명백해질 것이다.

<제1 실시예>

<제1 실시예의 구조>

<기본 구조>

도1은 본 발명의 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조를 설명하는 도면이다. 본 실시예의 지지 구조는 내연 기관의 실린더 헤드(10)를 포함한다. 실린더 헤드(10)는 알루미늄 또는 주철로 제조되고, 흡기 포트(12) 및 배기 포트(14)가 제공된다.

도1에 도시된 내연 기관은 복수의 실린더를 포함하는 멀티-실린더 기관이며, 각각의 실린더에는 2개의 흡기 포트(12) 및 2개의 배기 포트(14)가 제공된다. 도 １은 실린더 중 하나가 도시되도록 내연 기관을 절단함으로써 얻어진 단면도이다. 도1에 도시된 내연 기관은 지면에 수직한 방향에 있어서 나란히 배열된 복수의 실린더, 복수의 흡기 포트(12) 및 복수의 배기 포트(14)를 포함한다.

도1에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드(10)에는 흡기 포트(12)를 개폐하기 위한 흡기 밸브(16) 및 배기 포트(14)를 개폐하기 위한 배기 밸브(18)가 제공된다. 흡기 밸브(16) 및 배기 밸브(18)는 도1에서 하향 이동될 때에 개방 상태가 된다. 이들 밸브는 밸브 스프링(도시 생략)에 의해 밸브를 폐쇄시키는 방향, 즉 도1에서의 상향으로 가압된다.

흡기 밸브(16)의 상단부는 흡기 로커 아암(20)의 일단부와 접촉하고 있다. 흡기 로커 아암(20)의 타단부는 래시(lash) 조절기(22)의 상단부와 접촉하고 있다. 구체적으로는, 흡기 로커 아암(20)은 흡기 밸브(16) 및 래시 조절기(22) 상에 위치하게 된다.

마찬가지로, 배기 밸브(18)의 상단부는 배기 로커 아암(24)의 일단부와 접촉하고 있다. 배기 로커 아암(24)의 타단부는 배기측 래시 조절기(도시 생략) 상에 위치하게 된다. 구체적으로는, 배기 로커 아암(24)은 배기측 래시 조절기 및 배기 밸브(18) 상에 위치하게 된다.

도1에 도시된 내연 기관은 흡기 밸브(16)를 구동하기 위한 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 밸브(18)를 구동하기 위한 배기 캠 샤프트(28)를 포함한다. 흡기 캠 샤프트(26)는 직렬로 배열되는 모든 실린더에 걸쳐서 연장하도록 배치되고, 개개의 흡기 밸브(16)에 대응하는 흡기 캠, 보다 구체적으로는 개개의 흡기 밸브(16) 상에 위치되어 있는 개개의 흡기 로커 아암(20)과 접촉하는 흡기 캠（도시 생략）이 제공된다. 마찬가지로, 배기 캠 샤프트(28)에는 개개의 배기 로커 아암(24)과 접촉하는 배기 캠(도시 생략)이 제공된다.

흡기 캠 샤프트(26)가 제공되는 흡기 캠은 흡기 로커 아암(20)의 위치를 그 상측으로부터 규제한다. 배기 캠 샤프트(28)가 제공되는 배기 캠은 배기 로커 아암(24)의 위치를 그 상측으로부터 규제한다. 그 결과, 흡기 로커 아암(20)은 흡기 로커 아암(20) 위에 위치하는 흡기 캠과 흡기 로커 아암(20) 아래에 위치하는 흡기 밸브(16) 및 래시 조절기(22) 사이에 끼워지게 된다. 마찬가지로, 배기 로커 아 암(24)은 배기 캠과 배기 밸브(18) 및 배기측 래시 조절기 사이에 끼워지게 된다.

이러한 상태에서 흡기 캠 샤프트(26)가 회전하는 경우, 흡기 캠에 의한 압박력이 흡기 로커 아암(20)에 주기적으로 가해진다. 압박력의 발생 및 소멸에 따라, 흡기 로커 아암(20)은 래시 조절기(22)에 의해 지지된 단부를 중심으로 요동하여 흡기 밸브(16)를 개폐시킨다. 그 결과, 흡기 밸브(16)는 흡기 캠 샤프트(26)의 회전에 동기하여 개폐하게 된다. 유사한 메카니즘에 의해, 배기 밸브(18)는 배기 캠 샤프트(28)의 회전에 동기하여 개폐하게 된다. 각각의 흡기 로커 아암(20), 흡기 캠, 배기 로커 아암(24) 및 배기 캠은 흡기 밸브(16) 및 배기 밸브(18)를 구동시키는 밸브 시스템의 일부분으로서 기능한다.

헤드 커버(30)는 실린더 헤드(10)의 상부에 고정된다. 헤드 커버(30)는 알루미늄 및 주철에 비해서 경량인 마그네슘으로 제조된다. 헤드 커버(30)에는 상부 베어링(32)이 일체식으로 제공된다. 더 구체적으로는, 상부 베어링(32)이 개개의 실린더 사이의 경계 부분에 위치 설정되도록 복수의 상부 베어링(32)이 헤드 커버(30)에 제공된다.

하부 베어링(34)은 각각의 상부 베어링(32)에 고정된다. 헤드 커버(30)의 경우와 마찬가지로[따라서, 상부 베어링(32)과도 마찬가지로], 하부 베어링(34)은 마그네슘으로 제조된다. 서로 쌍을 이루는 반원형 부분(36) 및 반원형 부분(38)은 상부 베어링(32) 및 하부 베어링(34)에 제공된다. 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)는 반원형 부분(36) 및 반원형 부분(38) 사이에서 회전 가능하게 유지된다.

<헤드 커버의 구조>

도2는 헤드 커버(30)의 사시도이다. 본 실시예의 지지 구조는 헤드 커버(30)의 구조에 특징 일부를 가지고 있다. 그 특징 부분이 이후 설명될 것이다.

헤드 커버(30)에는 내연 기관의 내측을 그 외측으로부터 격리시키도록 그 전체 주연부를 따라 시일부가 제공된다. 구체적으로, 헤드 커버(30)에는 전체 주연부를 따라 플랜지부(40)가 제공된다. 복수의 볼트 구멍(42)이 플랜지부(40)에는 제공된다. 헤드 커버(30)는 볼트 구멍(42)을 통과하는 볼트(도시 생략)에 의해 실린더 헤드(10)에 체결된다. 플랜지부(40)에는 시일 부재가 끼워진다. 따라서, 헤드 커버(30)를 실린더 헤드(10)에 체결함으로써, 플랜지부(40)와 실린더 헤드(10) 사이에 충분한 시일을 제공하는 것이 가능하다.

헤드 커버(30)에는 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)이 제공된다. 흡기측 목시 관찰 창(44)은 도1에 도시된 흡기 캠 샤프트(26)의 길이 방향으로 연장하도록 제공되어 있다. 배기측 목시 관찰 창(46)은 도1에 도시된 배기 캠 샤프트(28)의 길이 방향으로 연장하도록 제공되어 있다. 보다 구체적으로는, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)은 다음 2개의 조건을 모두 만족하도록 설계된다.

제1 조건은 다음과 같다. 흡기측 목시 관찰 창(44)은 헤드 커버(30)가 실린더 헤드(10)에 고정된 상태에서, 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 흡기 로커 아암(20 : 도1 참조) 또는 흡기 캠 샤프트(26)가 제공되는 모든 흡기 캠(21)을 관찰하는 것이 가능하도록 제공된다. 또한, 배기측 목시 관찰 창(46)은 헤드 커버(30) 가 실린더 헤드(10)에 고정된 상태에서, 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 배기 로커 아암(24 : 도1 참조) 또는 배기 캠 샤프트(28)가 제공되는 모든 배기 캠(25)을 관찰하는 것이 가능하도록 제공된다. 본 실시예의 캠 샤프트 지지 구조의 가장 큰 특징은 헤드 커버(30)가 이러한 조건을 충족시키도록 구성되어 있다는 점이다.

본 실시예에 있어서, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)은 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 흡기 로커 아암(20) 그리고 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 배기 로커 아암(24) 모두를 관찰하거나, 단일인 시점으로부터 동시에 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 흡기 캠(21) 그리고 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 배기 캠(25) 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 설계된다. 환언하면, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)은 내연 기관의 조립 라인이나 유지 보수 동안 작업자가 특정한 방향으로부터(예를 들어, 내연 기관의 흡기측에서) 내연 기관을 대면했을 때, 내연 기관에 대해서 작업자의 위치를 바꾸지 않고(배기측을 향해 기관 주위를 이동하지 않고) 작업자가 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 모두를 관찰하거나 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25) 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공된다.

제2 조건은 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46) 모두가 창이 상부 베어링(32)의 강성을 크게 저하시키지 않는 영역에서만 개방되어야 하는 것이다. 흡기 캠이 흡기 밸브(16)를 밀어 내릴 때에, 그 반력으로서 큰 힘이 상부 베어링(32)을 향하여 흡기 캠 샤프트(26)에 가해진다. 마찬가지로, 배기 캠이 배기 밸브(18)를 밀어 내릴 때에, 그 반력으로서 큰 힘이 상부 베어링(32)을 향하여 배기 캠 샤프트(28)에 가해진다.

상부 베어링(32)을 향한 반력은 주로 반원형 부분(36 : 도1 참조)의 중앙 영역, 즉 반원형 부분(36) 중 그 최상부 근처 영역에 가해진다. 이러한 이유로, 상부 베어링(32)의 강성을 확보하기 위해서, 그 부분(최상부)이 헤드 커버(30)와 일체화되는, 즉 적어도 인접하는 상부 베어링(32)의 반원형 부분(36)의 최상부가 서로 연결되어 있는 것이 바람직하다.

환언하면, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)이 인접하는 상부 베어링(32)의 반원형 부분(36)의 최상부 사이에 개입하지 않는 것이 바람직하다. 본 실시예에 있어서, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)은 상술한 요구 조건이 만족되도록, 즉 창이 반원형 부분(36) 위의 구역, 보다 구체적으로는 도1에 있어서의 반원형 부분(36)의 중앙 영역 위의 구역[흡기 캠 샤프트(26)의 중심 축 위의 영역 및 배기 캠 샤프트(28)의 중심 축 위의 영역]과는 중첩되지 않도록 설계되어 있다.

<오일 샤워의 구조>

다시 도1을 참조하여, 헤드 커버(30)의 상부 구조가 설명될 것이다. 도1에 도시된 바와 같이, 흡기측 오일 샤워(50) 및 배기측 오일 샤워(52)는 도1에 도시된 헤드 커버(30)에 고정된다. 내연 기관에 있어서는, 흡기 캠 및 배기 캠이 각각 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)을 원활하게 미끄럼 이동시키도록 흡기 캠 및 배기 캠에 오일을 분사할 필요가 있다.

흡기측 오일 샤워(50)는 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해서 흡기 캠에 오일 을 분사하기 위한 요소이다. 배기측 오일 샤워(52)는 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해서 배기 캠에 오일을 분사하기 위한 요소이다. 이들 샤워 모두는 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)를 지지하는 상부 베어링(32)에 고정되어 있다.

<목시 관찰 창 커버의 기본 구조>

도1에 도시된 바와 같이, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)는 헤드 커버(30)의 최상부에 고정된다. 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)는 모두 마그네슘으로 제조된다.

흡기측 목시 관찰 창 커버(54)는 흡기측 목시 관찰 창(44)을 커버하기 위한 부재이며, 흡기측 오일 샤워(50)가 그 안에 수용되도록 헤드 커버(30)에 고정되어 있다. 한편，배기측 목시 관찰 창 커버(56)는 배기측 목시 관찰 창(46)을 커버하기 위한 부재이며, 배기측 오일 샤워(52)가 그 안에 수용되도록 헤드 커버(30)에 고정되어 있다.

<오일 필러>

배기측 목시 관찰 창 커버(56)에는 오일 필러(58)가 제공된다. 오일 필러(58)는 내연 기관에 오일을 공급하기 위해 사용되는 공급 구멍이다. 오일 필러(58)의 구조 및 형상은 내연 기관이 차량에 장착된 상태에서 원활하게 오일을 공급하는 것이 가능하도록, 예를 들어 내연 기관의 종류 및 내연 기관이 장착되는 차량의 모델에 따라 설계된다.

내연 기관이 실제 사용될 경우에는, 오일의 공급된 후에, 오일 필러(58)의 덮개를 닫는 것을 가끔 잊어버리게 된다. 배기측 목시 관찰 창 커버(56)에는 내연 기관이 오일 필러(58)의 덮개가 개방된 채로 운전되는 경우, 오일 필러(58)로부터 내연 기관의 외부로 비산하는 오일량을 최소화하기 위한 오일 비산 방지 구조체(도시 생략)가 제공된다. 오일이 내연 기관 외부로 비산되는 것을 효과적으로 방지하기 위한 구조는 내연 기관의 종류 및 내연 기관이 차량 상에 장착되는 위치에 따라 필연적으로 다르게 된다. 이러한 이유로, 오일 필러(58)와 마찬가지로, 오일 비산 방지 구조체도 내연 기관의 종류 및 내연 기관이 장착되는 차량의 모델에 따라 설계된다.

내연 기관에 있어서는, 블로바이 가스가 실린더로부터 실린더 헤드(10)의 내측으로 유출할 수 있다. 반면, 다양한 부분을 윤활하는 데 사용되는 오일은 실린더 헤드(10)를 통해 순환한다. 따라서, 블로바이 가스를 배출하기 위해서는, 블로바이 가스와 오일을 분리하기 위한 분리 챔버(이하, "PCV 챔버"라고 칭함)를 임의의 개소에 제공할 필요가 있다.

전형적인 구성에 있어서, PCV 챔버는 헤드 커버의 일부를 돌출시킴으로써 형성된다. 이에 대하여, 본 실시예는 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 내부[도1에 도시된 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 오목부] 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)의 내부[도1에 도시된 배기측 목시 관찰 창 커버(56)의 오목부]를 PCV 챔버로서 이용한다.

도3은 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)를 그 길이 방향을 따라 절단함으로써 얻어지는 단면도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 내부에는, 이를 통해 오일을 함유하는 블로바이 가스가 유동하는 기액 분리 챔버(60)가 제공된다. 오일 적하판(62)은 기액 분리 챔버(60) 아래에 설치된다. 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 일단부(도3에 있어서 좌측 단부)에는, 오일 적하판(62)에 의해 덮어져 있지 않은 가스 유입 영역(64)이 형성되어 있다. 또한，흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 타단부(도3에 있어서 우측 단부)에는, 가스 출구 구멍(66)이 제공되어 있다.

도4는 오일 적하판(62)의 사시도이다. 도4에 도시된 바와 같이, 오일 적하판(62)에는 다수의 오일 적하 구멍(68)이 제공된다. 오일 적하판(62)은 복수의 방해(baffle) 벽(70)을 더 포함한다. 오일 적하 구멍(68)은 방해 벽(70)에도 제공된다.

도3에 도시된 구성에 따르면, 오일을 함유하는 블로바이 가스는 주로 가스 유입 영역(64)으로부터 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 내부로 유입한다. 유입 가스는 가스 유입 영역(64)으로부터 기액 분리 챔버(60)로 유입하고, 가스 유동이 방해 벽(70)에 방해되면서, 기액 분리 챔버(60)를 통해 가스 출구 구멍(66)을 향해서 이동한다.

블로바이 가스가 기액 분리 챔버(60)를 통해 이동함에 따라, 가스 중의 오일은 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 벽면 및 오일 적하판(62)에 의해 포획된다. 이렇게 포획된 오일은 오일 적하 구멍(68)으로부터 적하하고, 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해서 다시 실린더 헤드(10)로 복귀하게 된다. 그 안의 오일이 분리된 블로바이 가스가 환기를 위해 가스 출구 구멍(66)을 통해 배출된다.

배기측 목시 관찰 창 커버(56)의 내측은 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 내측과 유사하다. 따라서, 본 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54)의 내측 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)의 내측을 PCV 챔버로서 효율적으로 사용하여, 블로바이 가스를 효율적으로 배출하는 것이 가능하다.

<제1 실시예의 조립 공정 및 주된 효과>

도5는 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조의 조립 공정을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 제1 실시예의 지지 구조를 조립하기 위해서는, 우선, 실린더 헤드(10)에 흡기 밸브(16), 배기 밸브(18) 및 래시 조절기(22) 등이 끼워 맞춤된다. 이어서, 도5에 도시된 바와 같이, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)이 그 위에 위치하게 된다.

도5는 편의상, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 상에 개별적으로 놓여진 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)를 도시한다. 도5에 도시된 적정 위치에 고정됨으로써, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)은 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)이 흡기 밸브(16), 배기 밸브(18) 및 래시 조절기(22)에서 떨어지지 않는 상태가 된다. 그러나, 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)가 적절하게 고정될 때까지는, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)은 단순히 흡기 밸브(16), 배기 밸브(18) 및 래시 조절기(22) 위에 놓여져 있는 것이므로, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)은 흡기 밸브(16), 배기 밸브(18) 및 래시 조절기(22)에서 떨어질 수 있는 상태이다.

제1 실시예의 지지 구조가 조립되는 경우, 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)는 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 위에 놓이기 전에는 헤드 커버(30)의 상부 베어링(32)과 하부 베어링(34) 사이에서 유지되게 된다. 구체적으로는, 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)는 우선 적절하게 배열된 소정 개수의 하부 베어링(34) 위에 놓여진다. 그 위에 헤드 커버(30)가 놓여지고, 이어서 헤드 커버(30) 및 하부 베어링(34)이 함께 체결된다. 다르게는, 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)가 상하 반전된 헤드 커버(30) 위에 적절하게 놓여진다. 이어서, 하부 베어링(34)은 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)가 적절하게 유지되도록 헤드 커버(30)에 고정된다.

제1 실시예의 조립 공정에 있어서, 헤드 커버(30)는 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)가 모든 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 상에 적절한 위치 관계로 놓여지도록 실린더 헤드(10)에 걸쳐 위치하게 된다. 이러한 상태에서, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)이 떨어질 수 있으므로, 헤드 커버(30)를 실린더 헤드(10) 위에 놓는 작업은 충분한 주의를 가지고 수행할 필요가 있다.

제1 실시예에 있어서, 전술된 바와 같이, 헤드 커버(30)에는 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)이 제공된다. 이로 인해, 헤드 커버(30)를 실린더 헤드(10)에 고정시키는 공정에 있어서, 작업자는 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 또는 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)가 제공되는 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25)을 개별적으로 관찰하면서 작업을 진행할 수 있다. 또한，작업자는 헤드 커 버(30)를 실린더 헤드(10) 위에 놓는 작업을 마무리한 후에, 모든 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 또는 모든 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25)이 적절한 상태인지 여부를 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 용이하게 점검할 수 있다.

특히, 제1 실시예에 있어서, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)은 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 흡기 로커 아암(20) 그리고 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 배기 로커 아암(24) 모두를 관찰하거나, 단일인 시점으로부터 동시에 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 흡기 캠(21) 그리고 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 배기 캠(25) 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 구성된다. 이로 인해, 헤드 커버(30)를 실린더 헤드(10)에 고정시키는 공정 중에 있어서, 단일 작업자가 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 또는 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25)을 관찰하면서 조립 및 조립 후 점검을 용이하게 수행할 수 있다.

상술한 이유로, 제1 실시예의 지지 구조에 의하면, 상부 베어링(32)이 헤드 커버(30)와 일체화된 구성이 이용되고, 동시에 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)의 떨어짐과 같은 문제를 효과적으로 방지하고, 이러한 문제가 조립 공정 중에 간과되는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다. 따라서, 제1 실시예의 지지 구조에 의하면, 상부 베어링(32)이 일체화된 헤드 커버(30)를 이용하여 우수한 생산성을 실현하는 것이 가능하다.

흡기 오일 샤워(50) 및 배기 오일 샤워(52)는 헤드 커버(52)에 설치된다. 이어서, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)가 흡기측 오일 샤워(50) 및 배기측 오일 샤워(52)가 그 안에 수용되도록 헤드 커버(30)에 고정된다. 이들 작업은 헤드 커버(30)가 실린더 헤드(10)에 고정되기 전이나 후에 수행될 수도 있다. 그러나, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)가 헤드 커버(30)에 고정되기 이전에 헤드 커버(30)를 실린더 헤드(10)에 고정시키는 작업이 수행되는 경우, 단일 작업자가 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 또는 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25)을 관찰하면서 용이하게 조립을 수행하는 것이 가능하게 된다.

상술한 공정이 완료된 후, 점화 플러그 유닛(72)이 헤드 커버(30) 위로부터 각각의 실린더에 대해 설치된다. 또한, 체인 케이스(74)가 실린더 헤드(10) 및 헤드 커버(30)의 측면에 장착된다.

<기타의 효과>

제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 내연 기관이 조립된 후에 있어서도, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)를 제거함으로써, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 또는 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25)을 용이하게 관찰하는 것이 가능하게 된다. 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24) 또는 흡기 캠(21) 및 배기 캠(25)의 목시 관찰은 차량이 출하된 이후에 있어서도 내연 기관의 보수/점검 시 요구될 수도 있다. 제1 실시예의 구조에 의하면, 이러한 요구에 용이하게 대응할 수 있다. 따라서, 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 내연 기관의 보수/점검에 대한 양호한 작업성을 구현하는 것이 가능하게 된다.

전술된 바와 같이，제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 상부 베어링(32)은 적어도 인접하는 상부 베어링(32)의 반원형 부분(36)의 최상부 부분이 서로 연결되도록 이루어져 있다. 이로 인해, 제1 실시예의 구조에 의하면, 헤드 커버(30)에 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)이 제공되는 동시에, 알루미늄 및 주철에 비해서 낮은 강성을 가지는 마그네슘이 헤드 커버(30)의 재료로서 사용되어, 상부 베어링(32)에 충분한 강성을 부여하는 것이 가능하다.

또한，제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 있어서, 헤드 커버(30), 하부 베어링(34), 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)는 마그네슘으로 제조된다. 이들 부재가 알루미늄 또는 주철로 제조되는 경우와 비교하면, 이들이 마그네슘으로 제조되는 경우 이들 부재의 중량이 대폭으로 감소된다. 이로 인해, 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 내연 기관의 중량을 대폭 감소시키고 내연 기관의 무게 중심을 낮추는 것이 가능하다.

제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 흡기측 오일 샤워(50) 및 배기측 오일 샤워(52)가 상부 베어링(32)에 직접적으로 고정된다. 이러한 구성은 흡기측 오일 샤워(50)와 흡기 캠(21) 사이의 거리 또는 배기측 오일 샤워(52)와 배기 캠(25) 사이의 거리를 충분히 짧게 하는 것을 가능하게 한다. 또한，이러한 경우, 이들 사이의 위치 관계는 상부 베어링(32)의 정밀도에 의해 결정된다. 이로 인해,이러한 구조에 의하면, 흡기측 오일 샤워(50) 및 배기측 오일 샤워(52)에 의한 오일의 분사 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.

전술된 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 흡기측 오일 샤워(50) 및 배기측 오 일 샤워(52)의 보수/점검을 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)를 제거한 직후에 용이하게 수행하는 것이 가능하다. 이로 인해, 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조는 흡기측 오일 샤워(50) 및 배기측 오일 샤워(52)의 보수/점검에 대한 양호한 작업성의 구현을 가능하게 한다.

전술된 바와 같이, 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 있어서는, 오일 필러(58) 및 오일 비산 방지 구조체가 헤드 커버(30) 대신에 배기측 목시 관찰 창 커버(56)에 제공되고 있다. 전술된 바와 같이, 오일 필러(58) 및 오일 비산 방지 구조체는 가끔 내연 기관의 종류 및 내연 기관이 장착되는 차량 모델 등에 따라 다른 설계를 요구하기도 한다. 제1 실시예의 구조에 의하면, 예를 들어 실린더 헤드(30)에 어떠한 변화도 주지 않고, 배기측 목시 관찰 창(56)을 변형시키는 것만으로 상기 요구에 대응하는 것이 가능하다. 이로 인해, 실린더 헤드(30)와 같은 구성 요소의 범용성을 향상시키는 것이 가능하다.

전술된 바와 같이，제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 있어서, PCV 챔버는 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)에 제공된다. 이로 인해, 이러한 구조에 의하면, 헤드 커버(30)의 구성을 단순화하고, 전체적으로 내연 기관 제조 생산성을 향상시키는 것이 가능하다. 또한，이러한 구조에 의하면, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)를 변형시킴으로써 PCV 챔버의 사양을 변경하는 것이 가능하다. PCV 챔버의 사양은 엔진실 내의 가용 공간과 같은 제약 때문에 차량 모델에 따라 변경된다. 제1 실시예의 구조에 의하면, 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)를 변형시 킴으로써 그러한 요구에 적절하게 대응하는 것이 가능하다. 또한, 동일 관점에서, 제1 실시예의 캠 샤프트 지지 구조에 의하면, 헤드 커버(30)와 같은 구성 요소의 범용성을 향상시키는 것이 가능하다.

<제1 실시예의 변형예>

전술된 제1 실시예에 있어서는, 모든 상부 베어링(32)이 인접하는 상부 베어링(32)의 반원형 부분(36)의 최상부가 서로 연결되도록 이루어졌지만, 본 실시예는 이러한 구성에 제한되지 않는다. 구체적으로, 상부 베어링들(32) 중 일부는 상부 베어링(32)의 반원형 부분(36)의 최상부가 인접하는 상부 베어링(32)의 최상부와 연결되지 않도록 이루어질 수도 있다.

전술된 제1 실시예에 있어서는, PCV 챔버가 그 안에 오일 적하판(62)을 배치함으로써 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)에 형성되었지만, PCV 챔버를 형성하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, PCV 챔버는 오일 적하판(62) 없이 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)를 헤드 커버(30)에 고정함으로써 형성될 수도 있다.

전술된 제1 실시예에 있어서는, 헤드 커버(30), 하부 베어링(34), 흡기측 목시 관찰 창 커버(54) 및 배기측 목시 관찰 창 커버(56)이 마그네슘으로 제조되었지만, 이들의 재료가 마그네슘에 한정되는 것은 아니다. 이들 부재는 알루미늄 및 주철보다 경량인 마그네슘 합금이나 수지 복합 재료와 같은 재료로 제조될 수도 있다. 다르게는, 이들 부재는 실린더 헤드(10)의 경우와 같이 알루미늄 또는 주철로 제조될 수도 있다.

전술된 제1 실시예에 있어서는, 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 캠 샤프트(28)의 설치가 완료될 때까지, 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)이 흡기 밸브(16), 배기 밸브(18) 및 래시 조절기(22)에서 떨어질 수 있는 것으로 가정되었다. 그러나, 본 발명은 반듯이 이러한 구성을 전제로 하는 것은 아니다. 구체적으로, 본 발명은 이들 아암이 로커 아암 샤프트에 의해 유지됨으로써 흡기 로커 아암(20) 및 배기 로커 아암(24)이 떨어질 우려가 없도록 이루어질 수도 있다. 이러한 경우에 있어서도, 헤드 커버(30)가 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)을 갖는 지지 구조에 의하면 적어도 차량 출하 후 보수/점검에 대한 작업성이 향상되는 효과를 얻는 것이 가능하다.

전술된 제1 실시예에 있어서는, 분할된 하부 베어링(34)이 사용되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 본 발명에 있어서는, 복수의 하부 베어링(34)이 사다리 형상으로 연결된 래더 프레임식(ladder frame type) 하부 베어링이 사용될 수도 있다.

전술된 제1 실시예에서는, 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)이 적어도 인접하는 상부 베어링(32)의 반원형 부분(36)의 최상부가 서로 연결되도록 제공되었다. 그러나, 이러한 조건(전술된 제2 조건)은 이하와 같이 환언될 수 있다. 제1 실시예에 있어서, 반원형 부분(36)의 최상부는 흡기 밸브(16) 또는 배기 밸브(18)가 개방될 때 생성되는 반력이 가장 강하게 가해지는 부분이다. 따라서, 이러한 조건은 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 배기측 목시 관찰 창(46)이 밸브가 개방될 때 생성되는 반력이 가장 강하게 가해지는 인접하는 상부 베어링(32) 부분이 서로 연결되도록 제공되는 것이다.

전술한 실시예가 밸브 시스템 부품으로서 흡기 로커 아암(20), 흡기 캠, 배기 로커 아암(24) 및 배기 캠을 가지고 기술되었지만, 밸브 시스템 부품은 이들 부품에 한정되지 않는다.

Claims

실린더 헤드(10)와,

밸브 요소를 구동하는 캠(21, 25)이 제공되는 캠 샤프트(26, 28)와,

상기 캠 샤프트(26, 28)를 상기 실린더 헤드측에서 지지하는 하부 베어링(34)과,

상기 캠 샤프트(26, 28)를 상기 하부 베어링(34)과는 반대측에서 지지하는 상부 베어링(32)이 일체식으로 제공되는 헤드 커버(30)와,

상기 실린더 헤드(10)에 설치되는 로커 아암(20, 24)을 포함하는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조에 있어서,

상기 헤드 커버(30)에는 상기 헤드 커버(30)가 상기 실린더 헤드(10)에 고정된 상태에서 상기 로커 아암(20, 24) 또는 상기 캠(21, 25)을 관찰하는 것이 가능한 목시(目視) 관찰 창(44, 46)이 제공되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제1항에 있어서, 상기 캠 샤프트(26, 28)는 흡기 밸브(16)를 구동하는 흡기 캠(21)이 제공되는 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 밸브(18)를 구동하는 배기 캠(25)이 제공되는 배기 캠 샤프트(28)를 포함하고, 상기 로커 아암(20, 24)은 상기 흡기 캠(21)과 접촉하는 흡기 로커 아암(20) 및 상기 배기 캠(25)과 접촉하는 배기 로커 아암(24)을 포함하고, 상기 목시 관찰 창(44, 46)은 상기 흡기 로커 아암(20)을 관찰하는 것이 가능한 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 상기 배기 로커 아암(24)을 관찰하는 것이 가능한 배기측 목시 관찰 창(46)을 포함하고, 상기 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 상기 배기측 목시 관찰 창(46)은 내연 기관을 특정 방향으로 보는 경우 상기 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 상기 흡기 로커 아암(20) 그리고 상기 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 상기 배기 로커 아암(24) 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공되는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제1항에 있어서, 상기 캠 샤프트(26, 28)는 흡기 밸브(16)를 구동하는 흡기 캠(21)이 제공되는 흡기 캠 샤프트(26) 및 배기 밸브(18)를 구동하는 배기 캠(25)이 제공되는 배기 캠 샤프트(28)를 포함하고, 상기 목시 관찰 창(44, 46)은 상기 흡기 캠(21)을 관찰하는 것이 가능한 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 상기 배기 캠(25)을 관찰하는 것이 가능한 배기측 목시 관찰 창(46)을 포함하고, 상기 흡기측 목시 관찰 창(44) 및 상기 배기측 목시 관찰 창(46)은 내연 기관을 특정 방향으로 보는 경우 상기 흡기측 목시 관찰 창(44)을 통해 상기 흡기 캠(21) 그리고 상기 배기측 목시 관찰 창(46)을 통해 상기 배기 캠(25) 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공되는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제3항에 있어서, 상기 목시 관찰 창(44, 46)은 내연 기관에 제공되는 상기 캠(21, 25) 모두를 관찰하는 것이 가능하도록 제공되는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헤드 커버(30)에는 상기 캠 샤프트(26, 28)의 축 방향으로 배열되는 복수의 상부 베어링(32)이 제공되고, 복수의 상부 베어링(32) 중 적어도 일부는, 상기 밸브 요소가 개방되는 경우 생성되는 반력이 가장 강하게 가해지는 상부 베어링(32)의 일부분이, 인접하는 상부 베어링과 연결되도록 이루어지는, 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 베어링(32) 각각은 상기 캠 샤프트(26, 28)의 저널부를 유지하는 반원형 부분을 가지고, 복수의 상부 베어링(32) 중 적어도 일부는, 상기 상부 베어링(32)의 반원형 부분의 최상부가 인접하는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부와 연결되도록 이루어지는, 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제6항에 있어서, 상기 상부 베어링(32) 모두는, 상기 상부 베어링(32)의 반원형 부분의 최상부가 각각의 인접하는 상부 베어링의 반원형 부분의 최상부와 연결되도록 이루어지는, 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 목시 관찰 창(44, 46)을 덮고, 상기 헤드 커버(30)로부터 분리되는 목시 관찰 창 커버(54, 56)를 더 포함하는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제8항에 있어서, 상기 목시 관찰 창(44, 46)을 통해 배출되는 오일 및 가스를 분리하는 분리 챔버(60)가 상기 목시 관찰 창 커버(54, 56) 내측에 형성되는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제8항에 있어서, 상기 목시 관찰 창 커버(54, 56)는 상기 실린더 헤드(10)의 재료보다 가벼운 경량의 재료로 이루어지는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제10항에 있어서, 상기 목시 관찰 창 커버(54, 56)가 이루어지는 재료는 마그네슘, 마그네슘 합금 및 수지 복합 재료 중 하나 이상을 포함하는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제8항에 있어서, 상기 목시 관찰 창(44, 46)을 통해 상기 캠(21, 25) 또는 상기 로커 아암(20, 24) 상에 오일을 분사하고, 상기 상부 베어링(32)과 상기 목시 관찰 창 커버(54, 56) 사이에 배치되는 오일 샤워(50, 52)를 더 포함하는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제12항에 있어서, 상기 오일 샤워(50, 52)는 상기 상부 베어링(32)에 직접적으로 고정되는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
제8항에 있어서, 상기 내연 기관에 오일을 공급하는데 사용되는 오일 필러(58)와,

상기 내연 기관의 내부 영역으로부터 상기 오일 필러(58)를 향해 비산하는 오일을 차단하는 오일 비산 방지 구조체를 더 포함하고,

상기 오일 필러(58) 및 상기 오일 비산 방지 구조체는 상기 목시 관찰 창 커버(54, 56)에 제공되는 내연 기관용 캠 샤프트 지지 구조.
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