JP2018162700A - カバー構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の構造によらず生産性良くチェーンガイドを取り付けることができるカバー構造体を提供する。
【解決手段】チェーン２０でクランクシャフトに連動される第一カムシャフト２１と第二カムシャフト２２の上部を覆うシリンダヘッドカバー１３と、シリンダヘッドカバー１３に一体に設けられ、シリンダヘッドカバー１３の内部にブローバイガス室１３ｒを形成するバッフルプレート３３と、を備えるカバー構造体３であって、バッフルプレート３３に一体に設けられ、第一カムシャフト２１と第二カムシャフト２２との間を渡るチェーン２０が摺接されるチェーンガイド２３を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダヘッドカバーと、そのシリンダヘッドカバーの内部にブローバイガス室を形成するバッフルプレートと、を備えるカバー構造体に関する。

内燃機関のバルブシステムとして、吸気系バルブを開閉する第一カムシャフトと、排気系バルブを開閉する第二カムシャフトと、をチェーンで連動させるダブルオーバーヘッドカムシャフト式（ＤＯＨＣ式）バルブシステムが知られている。このようなＤＯＨＣ式バルブシステムを備える内燃機関において、シリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバーの内部を仕切るバッフルプレートを設け、シリンダヘッドカバーの内部にブローバイガス室を設けたカバー構造体が提案されている（例えば、特許文献１）。ブローバイガスは、吸気系に還流され、再燃焼される。

一方、ＤＯＨＣ式バルブシステムでは、第一カムシャフトと第二カムシャフトとの間を渡るチェーンの上下動を抑えるチェーンガイドを設け、振動による異音の発生やチェーンの摩耗を抑制する技術が提案されている。例えば、特許文献２には、チェーンガイドの一端をシリンダヘッドに、他端をシリンダヘッド内のヘッド側オイル通路に固定する構成が開示されている。

特開２０１２−７２６９３号公報 特開２００１−３４９４１６号公報

特許文献２の構成はそもそも、シリンダヘッド内にヘッド側オイル通路が設定されていない内燃機関には採用することができない。また、特許文献２の構成では、チェーンガイドをシリンダヘッドなどに固定するためのブラケットが必要となり、部品点数の増加や取付けの手間などの点で内燃機関の生産性が低下する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、内燃機関の構造によらず容易にチェーンガイドを取り付けることができるカバー構造体を提供することにある。

本発明者は、上記課題を踏まえて、チェーンガイドをシリンダヘッドカバーに一体化することに想到し、以下に示すカバー構造体を完成させた。

本発明の一形態に係るカバー構造体は、
チェーンでクランクシャフトに連動される第一カムシャフトと第二カムシャフトの上部を覆うシリンダヘッドカバーと、
前記シリンダヘッドカバーに一体に設けられ、前記シリンダヘッドカバーの内部にブローバイガス室を形成するバッフルプレートと、を備えるカバー構造体であって、
前記バッフルプレートに一体に設けられ、前記第一カムシャフトと前記第二カムシャフトとの間を渡る前記チェーンが摺接されるチェーンガイドを備える。

上記カバー構造体によれば、内燃機関の構造によらず生産性良くチェーンガイドを取り付けることができる。それは、シリンダヘッドカバーに一体に設けられるバッフルプレートに、さらにチェーンガイドが一体に設けられているため、シリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに取り付けるだけで、チェーンガイドの配置が完了するからである。

実施形態に示すＤＯＨＣ式バルブシステムを備える内燃機関の概略説明図である。 実施形態に係るカバー構造体の概略断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図２の部分拡大図である。

以下、本発明のカバー構造体の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜実施形態１＞
≪前提構成≫
実施形態に係るカバー構造体を説明する前に、カバー構造体を適用する内燃機関１と、内燃機関１に備わるＤＯＨＣ式バルブシステム２を図１に基づいて説明する。

図１の内燃機関１は、シリンダを構成するシリンダブロック１０とシリンダヘッド１１、およびシリンダブロック１０の下部でエンジンオイルを貯留するオイルパン１２、並びにシリンダヘッド１１の上部を覆うシリンダヘッドカバー１３を備える。この内燃機関１には、第一カムシャフト２１と第二カムシャフト２２とをチェーン２０で連動させるＤＯＨＣ式バルブシステム２が設けられている。

ＤＯＨＣ式バルブシステム２では、クランクシャフト１４に設けられる主動スプロケット１４ｓと、両カムシャフト２１，２２に設けられる従動スプロケット２１ｓ，２２ｓと、にチェーン２０が架け渡されている。そのため、シリンダ内に配置されるピストンの往復によってクランクシャフト１４が回転されると、チェーン２０を介して両カムシャフト２１，２２も連動して回転され、図示しない吸気バルブと排気バルブがタイミング良く開閉する。本例では、チェーン２０は時計回りに回転し、第一カムシャフト２１は吸気バルブの開閉を制御し、第二カムシャフト２２は排気バルブの開閉を制御する。

本例のＤＯＨＣ式バルブシステム２はさらに、チェーンガイド２５とテンショナアーム２６とチェーンジェット２７とを備える。チェーンガイド２５は、第二カムシャフト２２とクランクシャフト１４との間を渡るチェーン２０をガイドする。テンショナアーム２６は、クランクシャフト１４と第一カムシャフト２１との間を渡るチェーン２０をガイドすると共にチェーン２０を押圧し、チェーン２０に適切な張力を付与する。チェーンジェット２７は、矢印の方向にエンジンオイルを噴射し、主動スプロケット１４ｓに接触する前にチェーン２０を潤滑する。

≪カバー構造体≫
以上説明した前提構成に加え、本実施形態の内燃機関１は、以下に説明するカバー構造体３を備える。カバー構造体３の説明にあたっては主に図２〜４を参照する。

図２，３に示すように、本例のカバー構造体３は、内燃機関１の一部を構成するシリンダヘッドカバー１３と、シリンダヘッドカバー１３の内部に一体に設けられるバッフルプレート３３と、を備える。バッフルプレート３３は、シリンダヘッドカバー１３の内部にブローバイガス室１３ｒを形成する部材である。さらに、本例のカバー構造体３は、第一カムシャフト２１と第二カムシャフト２２との間を渡るチェーン２０が摺接されるチェーンガイド２３を備える。

［ブローバイガス室］
本例のカバー構造体３のブローバイガス室１３ｒは、バッフルプレート３３の上方側に形成される。ブローバイガスは、シリンダとピストンの間から漏れる未燃焼ガスやエンジンオイルを含み、紙面下方のシリンダヘッド１１側からもたらされる。このブローバイガスは、図３の紙面右側（カムシャフト２１の長さ方向における従動スプロケット２１ｓと反対側）の図示しない貫通孔を介してブローバイガス室１３ｒに導入され、矢印に示すように従動スプロケット２１ｓ側に移動する。

［バッフルプレート］
本例のバッフルプレート３３は、図２に示すように、カムシャフト２１，２２の並列方向の中央部で、かつ図３に示すように、カムシャフト２１の軸方向におけるチェーン２０に対応する部分が低くなるように形成されている。本例では、バッフルプレート３３の外縁部から中央に向って傾斜している。そのため、バッフルプレート３３の低くなった部分には、ブローバイガスに含まれるエンジンオイル９が集まる。このバッフルプレート３３の低くなった部分には、エンジンオイル９をバッフルプレート３３の下に落とすオイル通路３３ｈが設けられている。

［集油構造］
ブローバイガスにはミスト状のエンジンオイル９が含まれている。このミスト状のエンジンオイル９を油滴化し、再度オイルパン１２（図１）に戻すことで、経時的なエンジンオイル９の減少量を小さくすることができる。本例では、図３に例示するように、シリンダヘッドカバー１３の上面から下方に延びる壁部１３ｗを設けてブローバイガス室１３ｒ内にラビリンス構造（集油構造）を形成することで、エンジンオイル９を油滴化している。ラビリンス構造を通過するブローバイガスは蛇行し、その際にブローバイガスが壁部１３ｗにぶつかったり、冷却されたりすることで、ミスト状のエンジンオイル９が油滴化し易くなる。この壁部１３ｗに加えて、バッフルプレート３３の上面から上方に延びる壁部を併設してラビリンス構造を複雑化し、エンジンオイル９の油滴化を促進しても構わない。

［チェーンガイド］
チェーンガイド２３は、チェーン２０の延伸方向に沿って延びる板状に形成されている。このチェーンガイド２３の幅は、図３に示すように、チェーン２０の幅よりも広くなっている。チェーンガイド２３は、図４に示すように、バネなどの弾性体３３ｓを介してバッフルプレート３３の下面に取り付けられており、弾性体３３ｓの付勢力によってチェーン２０に押し当てられている。そのため、チェーンガイド２３にチェーン２０が摺接され、チェーンガイド２３によってチェーン２０の上下動が抑制され、チェーン２０の振動に伴う異音の発生やチェーン２０の摩耗が抑制される。ここで、チェーンガイド２３の長さ方向（チェーン２０の延伸方向に同じ）の両端部は、チェーン２０から離れる方向に屈曲しており、チェーンガイド２３に摺接されるチェーン２０が、チェーンガイド２３の長さ方向端部に引っ掛からないようになっている。

チェーンガイド２３は、バッフルプレート３３のオイル通路３３ｈに対応する部分に貫通孔２３ｈを有する。そのため、バッフルプレート３３によって集められたエンジンオイル９が、オイル通路３３ｈおよび貫通孔２３ｈを介してチェーン２０上部に供給される。そのため、チェーン２０とチェーンガイド２３との間のフリクションを低減することができる。また、チェーンガイド２３の位置でチェーン２０にエンジンオイル９を供給することで、チェーンジェット２７（図１）から噴射させるエンジンオイル９の量を低減することができる。その結果、エンジンオイル９を内燃機関１（図１）の各部に循環させるオイルポンプの出力を低減でき、車両の燃費を向上させることができる。

≪効果≫
本例のカバー構造体３では、シリンダヘッドカバー１３にバッフルプレート３３が一体に形成され、さらにそのバッフルプレート３３にチェーンガイド２３が一体に設けられている。そのため、シリンダヘッドカバー１３をシリンダヘッド１１に取り付けるだけで、第一カムシャフト２１と第二カムシャフト２２との間におけるチェーン２０の上下動を抑制するチェーンガイド２３の配置が完了する。つまり、チェーンガイド２３を個別に取り付ける手間が無く、内燃機関１の組立作業性を向上させ、内燃機関１の生産性を向上させることができる。また、このカバー構造体３では、シリンダヘッドカバー１３におけるチェーン２０の直上の位置にチェーンガイド２３を一体化しているため、チェーンガイド２３が内燃機関１の他の構成部材に干渉し難く、内燃機関１の構造の制約を受け難いという利点もある。

１ 内燃機関
１０ シリンダブロック １１ シリンダヘッド １２ オイルパン
１３ シリンダヘッドカバー １３ｒ ブローバイガス室 １３ｗ 壁部
１４ クランクシャフト １４ｓ 主動スプロケット
２ ＤＯＨＣ式バルブシステム
２０ チェーン ２１ 第一カムシャフト ２２ 第二カムシャフト
２１ｓ，２２ｓ 従動スプロケット ２３ チェーンガイド ２３ｈ 貫通孔
２５ チェーンガイド ２６ テンショナアーム ２７ チェーンジェット
３ カバー構造体
３３ バッフルプレート ３３ｓ 弾性体 ３３ｈ オイル通路
９ エンジンオイル

Claims (1)

1. チェーンでクランクシャフトに連動される第一カムシャフトと第二カムシャフトの上部を覆うシリンダヘッドカバーと、
   前記シリンダヘッドカバーに一体に設けられ、前記シリンダヘッドカバーの内部にブローバイガス室を形成するバッフルプレートと、を備えるカバー構造体であって、
   前記バッフルプレートに一体に設けられ、前記第一カムシャフトと前記第二カムシャフトとの間を渡る前記チェーンが摺接されるチェーンガイドを備えるカバー構造体。

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