JP4625425B2 - シリンダヘッドのオイル通路構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのシリンダヘッドに形成されるオイル落とし孔と、前記シリンダヘッドに形成されるオイル溜まりから前記オイル落とし孔を隔てる壁部と、前記壁部を貫通して前記オイル溜まりから前記オイル落とし孔へのオイルの流動を可能にするオイル連通路とを備えるシリンダヘッドのオイル通路構造に関する。

エンジンのシリンダヘッドの上面に吸気バルブおよび排気バルブのバルブスプリングの下端を支持するばね受容孔を凹設すると、そのばね受容孔に動弁機構を潤滑したオイルが溜まって排出されなくなる問題がある。そこで、ばね受容孔とシリンダヘッドの側縁に形成したオイル落とし孔との間を遮るように突出する橋絡部にオイル案内溝を貫通させ、ばね受容孔に溜まったオイルをオイル案内溝を通してオイル落とし孔に排出するものが、下記特許文献１により公知である。
特開平４−１１２９１０号公報

ところで、エンジンの動弁機構には、油圧タペットのようなオイル利用部材がシリンダヘッドに穿設した保持孔に嵌合して保持される場合がある。このような場合に、油圧タペットから保持孔内にリークしたオイルを排出するためのオイル排出孔を設けることが必要になり、オイル排出孔を加工するためのコストが嵩んだり、オイル排出孔を形成するスペースを確保するためにシリンダヘッドが大型化したりする可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンのシリンダヘッドに設けられたオイル利用部材からリークするオイルを、特別のオイル排出孔を設けることなく排出できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのシリンダヘッドに形成されるオイル落とし孔と、前記シリンダヘッドに形成されるオイル溜まりから前記オイル落とし孔を隔てる壁部と、前記壁部を貫通して前記オイル溜まりから前記オイル落とし孔へのオイルの流動を可能にするオイル連通路とを備えるシリンダヘッドのオイル通路構造において、前記壁部には、シリンダ列線方向に直線的に延びるオイル供給通路と、シリンダ列線方向に配置されて前記オイル供給通路から供給されるオイルで作動する複数の油圧タペットを保持する複数の保持孔とが形成され、かつ前記オイル供給通路と前記オイル連通路とが前記保持孔を介して連通することを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記オイル落とし孔の開口部よりも前記オイル溜まりが高くなるように、前記シリンダヘッドが傾いて配置されることを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路構造が提案される。

請求項１の構成によれば、シリンダヘッドに形成されるオイル落とし孔とオイル溜まりとを隔てる壁部を貫通するようにオイル連通路を形成したので、オイル溜まりに溜まったオイルをオイル連通路を介してオイル落とし孔に導くことができる。シリンダヘッドの壁部にオイル供給通路と、このオイル供給通路から供給されるオイルにより作動する油圧タペットを保持する保持孔とを形成し、オイル供給通路とオイル連通路とを保持孔を介して連通させたので、オイル供給通路から油圧タペットに供給されたオイルの一部が保持孔内に漏れても、そのオイルをオイル連通路を利用して排出することができる。これにより、壁部に特別のオイル排出孔を形成する必要がなくなり、壁部の加工コストの削減および壁部の小型化が可能になる。しかもオイル供給通路はシリンダヘッドの壁部内をシリンダ列線方向に直線的に延び、シリンダ列線方向に複数設けられた油圧タペットの保持孔に連通するので、複数の油圧タペットに確実にオイルを供給することを可能にしながら、オイル供給通路の加工コストを削減するとともにシリンダヘッドの壁部の大型化を防止することができる。

また請求項２の構成によれば、シリンダヘッドを傾斜して配置することでオイル落とし孔の開口部よりもオイル溜まりが高くなるようにしたので、オイル溜まりに溜まったオイルを重力で確実にオイル落とし孔に導くことができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１はディーゼルエンジンのシリンダヘッドの平面図（図２の１−１線矢視図）、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３部拡大断面図、図４は図２においてヘッドカバーを取り除いた状態での４方向矢視図である。

図１および図２に示すように、自動車に搭載される直列４気筒のディーゼルエンジンは、シリンダブロック１１に形成された４個のシリンダ１１ａ…に摺動自在に嵌合する４個のピストン１２…を備えており、各ピストン１２の頂面にリエントラント型の燃焼室１３が凹設される。シリンダブロック１１の上面に結合されるシリンダヘッド１４の下面に、各ピストン１２の頂面に対向する吸気バルブ孔１５，１５と排気バルブ孔１６，１６とが開口しており、吸気バルブ孔１５に吸気ポ−ト１７が連通し、排気バルブ孔１６に排気ポート１８が連通する。

吸気バルブ１９は、吸気バルブ孔１５を開閉するバルブボディ１９ａと、バルブボディ１９ａに連なるバルブステム１９ｂとを備えており、シリンダ軸線Ｌに対して平行に配置されたバルブステム１９ｂはバルブガイド２０に摺動自在に支持され、吸気バルブスプリング２１により閉弁方向に付勢される。一端が油圧タペット２２に支持された吸気ロッカーアーム２３の他端が吸気バルブ１９のステムエンドに当接し、中間部に設けたローラ２４が吸気カムシャフト２５に設けた吸気カム２６に当接する。

排気バルブ２７は、排気バルブ孔１６を開閉するバルブボディ２７ａと、バルブボディ２７ａに連なるバルブステム２７ｂとを備えており、シリンダ軸線Ｌに対して平行に配置されたバルブステム２７ｂはバルブガイド２８に摺動自在に支持され、排気バルブスプリング２９により閉弁方向に付勢される。一端が油圧タペット３０に支持された排気ロッカーアーム３１の他端が排気バルブ２７のステムエンドに当接し、中間部に設けたローラ３２が排気カムシャフト３３に設けた排気カム３４に当接する。

このような構成を備えた動弁機構３５は、シリンダヘッド１４の上面に結合されるヘッドカバー３６により覆われる。

このディーゼルエンジンはエンジンルームに横置きに搭載されるもので、車体前方を向く排気側が高くなり、車体後方を向く吸気側が低くなるように角度θだけ傾斜している（図２参照）。シリンダヘッド１４およびヘッドカバー３６により区画された動弁室３７には、そこに収納された動弁機構３５を潤滑すべく、図示せぬオイルジェットからオイルが供給される。動弁室３７において動弁機構３５を潤滑したオイルをシリンダブロック１１の側壁内部を経てオイルパン（図示せず）に戻すべく、動弁室３７の最も低い部分、つまり吸気側の端部に３個のオイル落とし孔３８…の開口部３８ａ…が開口する。

吸気側の油圧タペット２２…は４個のシリンダ１１ａ…に対して合計８個設けられる。シリンダヘッド１４の上面にシリンダ列線Ｌの一側に沿って土手状に盛り上がる壁部３９が突設されており、この壁部３９に下向きに穿設された８個の保持孔３９ａ…に８個の油圧タペット２２…がそれぞれ嵌合して保持される。同様に排気側の油圧タペット３０…は４個のシリンダ１１ａ…に対して合計８個設けられる。シリンダヘッド１４の上面にシリンダ列線Ｌの他側に沿って土手状に盛り上がる壁部４０が突設されており、この壁部４０に下向きに穿設された８個の保持孔４０ａ…に８個の油圧タペット３０…がそれぞれ嵌合して保持される。

シリンダヘッド１４の上面に形成された吸気側の壁部３９のシリンダ列線Ｌ側に下向きに窪んだオイル溜まり４１が形成される。従って、オイル溜まり４１と３個のオイル落とし孔３８…とは吸気側の壁部３９を挟んで両側に配置されることになり、オイル溜まり４１に溜まったオイルは壁部３９に遮られてオイル落とし孔３８…に流入できなくなる。そこで、壁部３９を横断するように貫通する３本のオイル連通路３９ｂ…により、オイル溜まり４１のオイルをオイル落とし孔３８…の開口部３８ａ…へと導くようになっている。オイル連通路３９ｂ…はシリンダヘッド１４の側壁側から機械加工されるが、その開口端はオイルの流出を阻止するキャップ４２…で閉塞される。

吸気側の８個の油圧タペット２２…にオイルを供給すべく、壁部３９の内部にシリンダ列線Ｌと平行に１本の直線状のオイル供給通路３９ｃが形成されており、このオイル供給通路３９ｃは８個の保持孔３９ａ…の全てに連通する。このように、壁部３９の内部に設けた１本の直線状のオイル供給通路３９ｃを８個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…に連通させたので、８個の油圧タペット２２…にオイルを供給するための構造を簡素化することができる。そして吸気側の８個の油圧タペット２２…のうち、３個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…が、それぞれオイル連通路３９ｂ…に連通する（図２および図３参照）。

排気側の８個の油圧タペット３０…にオイルを供給すべく、壁部４０の内部にシリンダ列線Ｌと平行に１本の直線状のオイル供給通路４０ｃが形成されており、このオイル供給通路４０ｃは８個の保持孔４０ａ…の全てに連通する。このように、壁部４０の内部に設けた１本の直線状のオイル供給通路４０ｃを８個の油圧タペット３０…の保持孔４０ａ…に連通させたので、８個の油圧タペット３０…にオイルを供給するための構造を簡素化することができる。排気側の８個の保持孔４０ａ…の底部とシリンダヘッド１４の上面とが、それぞれオイル排出孔４０ｄ…で連通する。

尚、吸気側の前記３個の油圧タペット２２…以外の５個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…は、排気側のオイル排出孔４０ｄ…と同じ構造のオイル排出孔（図示せず）でシリンダヘッド１４の上面に連通している。

吸気側の油圧タペット２２および排気側の油圧タペット３０は同一構造であるため、その代表として吸気側の油圧タペット２２の構造を、図３に基づいて説明する。

油圧タペット２２は、有底円筒状のボディ５１と、ボディ５１の底壁５１ａ側に摺動自在に嵌合するプランジャ５２と、ボディ５１の開口部５１ｂ側に摺動自在に嵌合し、下端がプランジャ５２に当接するとともに、上端が吸気ロッカーアーム２３に当接するプッシュロッド５３と、プランジャ５２およびプッシュロッド５３間に区画されたリザーバ５４と、ボディ５１の底壁５１ａおよびプランジャ５２間に区画された高圧室５５と、プランジャ５２の下端に設けられたチェックバルブ５６と、プランジャ５２およびプッシュロッド５３を吸気ロッカーアーム２３側に付勢するスプリング５７とを備える。

油圧タペット２２のボディ５１が壁部３９の保持孔３９ａに嵌合して保持された状態で、ボディ５１に外周に形成した環状溝５１ｃ、ボディ５１を貫通する通孔５１ｄおよびプッシュロッド５３を貫通する通孔５３ａを介して、壁部３９のオイル供給通路３９ｃが油圧タペット２２のリザーバ５４に連通する。従って、図示せぬオイルポンプから供給されるオイルは、オイル供給通路３９ｃから油圧タペット２２のリザーバ５４に供給される。プッシュロッド５３の頂部には、吸気ロッカーアーム２３との接触部を潤滑するオイルを供給するための通孔５３ｂが形成される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

吸気カムシャフト２５が回転すると吸気カム２６にローラ２４を押圧された吸気ロッカーアーム２３が油圧タペット２２を支点として揺動し、吸気バルブ１９のステムエンドを吸気バルブスプリング２１の弾発力に抗して押圧することで開弁駆動する。また排気カムシャフト３３が回転すると排気カム３４にローラ３２を押圧された排気ロッカーアーム３１が油圧タペット３０を支点として揺動し、排気バルブ２７のステムエンドを排気バルブスプリング２９の弾発力に抗して押圧することで開弁駆動する。

吸気側の油圧タペット２２は吸気バルブ１９の熱膨張や摩耗に伴うバルブクリアランを吸収するためのもので、吸気カム２６のカムリフトが開始される前は、スプリング５７の弾発力でプランジャ５２およびプッシュロッド５３を押し上げることでバルブクリアランが０に保たれる。このとき高圧室５５にはオイルが充満している。

吸気カム２６のカムリフトが開始されると、吸気ロッカーアーム２３によりプランジャ５２およびプッシュロッド５３に下向きの荷重が加わるが、チェックバルブ５６が閉弁することでプランジャ５２およびプッシュロッド５３は基本的に移動しない。但し、ボディ５１の内壁とプランジャ５２およびプッシュロッド５３の外壁との間の微小なクリアランスを通して高圧室５５のオイルが僅かにリークするため、プランジャ５２およびプッシュロッド５３はオイルのリーク分だけ僅かに下降する。

このようにしてプランジャ５２およびプッシュロッド５３が僅かに下降すると、吸気カム２６のカムリフトの最終部分に差しかかったときに吸気ロッカーアーム２３からプッシュロッド５３に荷重が加わらなくなるため、スプリング５７の弾発力でプランジャ５２およびプッシュロッド５３がロッカーアーム２３に追従するように上昇し、バルブクリアランが０に保たれる。このときチェックバルブ５６が開弁してリザーバ５４のオイルが高圧室５５に充填される。またリザーバ５４のオイルはプッシュロッド５３の上端の通孔５３ｂから流出し、プッシュロッド５３とロッカーアーム２３との摺動部を潤滑する。

排気側の油圧タペット３０の機能は、上述した吸気側の油圧タペット２２の機能と同一である。

ところで、動弁室３７に供給されたオイルは動弁機構３５を潤滑した後、吸気側が低くなるように傾斜したシリンダヘッド１４の上壁を伝わって流れ、３個のオイル落とし孔３８…を通ってオイルパンに戻される必要がある。ところが実際には、シリンダヘッド１４の上壁には土手状の壁部３９が突出しており、その直前方（排気側）にはオイル溜まり４１が形成されているため、オイル溜まり４１に溜まったオイルは壁部３９に遮られてオイル落とし孔３８…にスムーズに流入することができなくなる。

しかしながら、本実施の形態によれば、壁部３９に３個のオイル連通路３９ｂ…を形成したことにより、オイル溜まり４１のオイルは３個のオイル連通路３９ｂ…を通過してオイル落とし孔３８…にスムーズに流入することができる。このとき、シリンダヘッド１４の吸気側が排気側よりも低くなるように傾斜しているため、オイル溜まり４１のオイルは重力によって一層スムーズにオイル落とし孔３８…に流入することができる。

油圧タペット２２は壁部３９の保持孔３９ａに微小な隙間を介して精度良く嵌合しているため、その装着時に保持孔３９ａの底部に閉じ込められた空気を逃がさないと油圧タペット２２の装着ができなくなる。しかしながら、吸気側の８個の油圧タペット２２…のうちの３個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…の底部は３個のオイル連通路３９ｂ…に連通しているため、閉じ込められた空気をオイル連通路３９ｂ…に逃がすことで油圧タペット２２…の装着を支障なく行うことができる。

また壁部３９のオイル供給通路３９ｃから供給されたオイルの一部は、油圧タペット２２…のボディ５１…の外面と保持孔３９ａ…の内面との間にリークするが、前記３個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…の底部は３個のオイル連通路３９ｂ…に連通しているため、リークしたオイルをオイル連通路３９ｂ…からオイル落とし孔３８…に排出し、前記オイルの圧力で油圧タペット２２…が保持孔３９ａ…から浮き上がるのを防止することができる。

一方、排気側の８個の油圧タペット３０…の保持孔４０ａ…と、吸気側の残りの５個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…とはオイル連通路３９ｂ…に連なっていないため、前記空気や漏れたオイルを排出するためにオイル排出孔４０ｄ…（図２参照）を特別に加工することが必要となる。尚、吸気側の残りの５個の油圧タペット２２…の保持孔３９ａ…に連通するオイル排出孔は図示されていない。

以上のように、オイル落とし孔３８…とオイル溜まり４１との間を遮るように***する壁部３９を貫通するオイル連通路３９ｂ…を形成したので、オイル溜まり４１に溜まったオイルをオイル連通路３９ｂ…を介してオイル落とし孔３８…に導き、オイルパンに排出することができる。しかも前記壁部３９に形成されて油圧タペット２２…を保持する保持孔３９ａ…をオイル連通路３９ｂ…に連通させたので、壁部３９に形成したオイル供給通路から油圧タペット２２…に供給されたオイルが保持孔３９ａ…にリークしても、そのオイルをオイル連通路３９ｂ…を利用してオイル落とし孔３８…に導くことが可能となる。これにより、壁部３９に特別のオイル排出孔を形成する必要がなくなり、壁部３９の加工コストの削減および壁部３９の小型化が可能になる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

ディーゼルエンジンのシリンダヘッドの平面図（図２の１−１線矢視図） 図１の２−２線断面図 図２の３部拡大断面図 図２においてヘッドカバーを取り除いた状態での４方向矢視図

１４ シリンダヘッド
２２ 油圧タペット
３８ オイル落とし孔
３８ａ 開口部
３９ 壁部
３９ａ 保持孔
３９ｂ オイル連通路
３９ｃ オイル供給通路
４１ オイル溜まり
Ｌ シリンダ列線

Claims (2)

1. エンジンのシリンダヘッド（１４）に形成されるオイル落とし孔（３８）と、前記シリンダヘッド（１４）に形成されるオイル溜まり（４１）から前記オイル落とし孔（３８）を隔てる壁部（３９）と、前記壁部（３９）を貫通して前記オイル溜まり（４１）から前記オイル落とし孔（３８）へのオイルの流動を可能にするオイル連通路（３９ｂ）とを備えるシリンダヘッドのオイル通路構造において、
   前記壁部（３９）には、シリンダ列線（Ｌ）方向に直線的に延びるオイル供給通路（３９ｃ）と、シリンダ列線（Ｌ）方向に配置されて前記オイル供給通路（３９ｃ）から供給されるオイルで作動する複数の油圧タペット（２２）を保持する複数の保持孔（３９ａ）とが形成され、かつ前記オイル供給通路（３９ｃ）と前記オイル連通路（３９ｂ）とが前記保持孔（３９ａ）を介して連通することを特徴とするシリンダヘッドのオイル通路構造。
2. 前記オイル落とし孔（３８）の開口部（３８ａ）よりも前記オイル溜まり（４１）が高くなるように、前記シリンダヘッド（１４）が傾いて配置されることを特徴とする、請求項１に記載のシリンダヘッドのオイル通路構造。

Images