JP7343345B2 - Head cover for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、多気筒内燃機関のヘッドカバー(シリンダヘッドカバー)に関するものである。 The present invention relates to a head cover (cylinder head cover) for a multi-cylinder internal combustion engine.
多気筒内燃機関は、複数の気筒がクランク軸線方向に並べて形成されているシリンダブロックと、その上面にヘッドボルトで固定されたシリンダヘッドと、シリンダヘッドの上面に固定されたヘッドカバーとを備えており、シリンダヘッドに設けた吸気弁及び排気弁の群が、吸気弁用カム軸及び排気弁用カム軸によって開閉されるようになっている。 A multi-cylinder internal combustion engine includes a cylinder block in which a plurality of cylinders are arranged side by side in the direction of the crank axis, a cylinder head fixed to the top surface of the cylinder block with head bolts, and a head cover fixed to the top surface of the cylinder head. A group of intake valves and exhaust valves provided in the cylinder head are opened and closed by an intake valve camshaft and an exhaust valve camshaft.
そして、カム軸は、一般にはシリンダヘッドにカムキャップを介して回転自在に保持されており、カム軸にはタイミングチェーンを介してクランク軸から動力伝達されているが、特許文献1には、カム軸をヘッドカバーの下面部に回転自在に保持する構成が開示されている。 The camshaft is generally rotatably held in the cylinder head via a cam cap, and power is transmitted to the camshaft from the crankshaft via a timing chain. A configuration is disclosed in which the shaft is rotatably held on the lower surface of the head cover.
さて、動弁装置がロッカアーム方式でラッシュアジャスタを備えている場合、シリンダヘッドに軸受部を形成していると、軸受部との干渉を回避するためラッシュアジャスタの配置部はシリンダヘッドに空洞部として形成せねばならず、すると、シリンダヘッドの鋳造に多くの中子を要するため鋳型が複雑化してコストアップや歩留り低下の問題が生じる。 Now, when the valve train is equipped with a lash adjuster using a rocker arm type, and a bearing is formed in the cylinder head, the lash adjuster is placed in a hollow part in the cylinder head to avoid interference with the bearing. Then, casting of the cylinder head requires many cores, which complicates the mold, leading to problems of increased cost and decreased yield.
これに対して特許文献1のようにカム軸をヘッドカバーに保持すると、シリンダヘッドの軸受部を不要にできるため、シリンダヘッドには多くの空洞部を設けることなくラッシュアジャスタを配置することができて、シリンダヘッドの鋳造用鋳型も単純化してコスト抑制や歩留り向上に貢献できる。また、ラッシュアジャスタの配置位置の自由性が増すため、吸気弁用カム軸と排気弁用カム軸との間の間隔を狭めることが可能になり、その結果、シリンダヘッドを軽量化して燃費向上に貢献できる利点もある。
On the other hand, if the camshaft is held in the head cover as in
更に、動弁装置がラッシュアジャスタを備えていなくても、シリンダヘッドの構造が単純化するため、シリンダヘッドの設計の自由性を向上できる。また、カム軸と軸受部との間には加工誤差や組み付け誤差を吸収するために僅かながらスラスト方向のクリアランスが存在しているが、多気筒内燃機関では、バルブ軸の突出状態が各気筒によって相違することから、組み立てに際しては、特定のバルブ軸をばねに抗して押し下げねばならないため、カム軸の組み付けを容易にするためスラスト方向のクリアランスを大きくせざるを得ないという問題があったのに対して、カム軸をヘッドカバーに取り付ける方式では、カム軸はバルブ軸に影響されることなくヘッドカバーに容易に取り付けできるため、スラスト方向の隙間をできるだけ小さくできるという利点もある。 Furthermore, even if the valve train is not equipped with a lash adjuster, the structure of the cylinder head is simplified, so the flexibility in designing the cylinder head can be improved. Additionally, there is a slight clearance between the camshaft and the bearing in the thrust direction to absorb processing and assembly errors, but in multi-cylinder internal combustion engines, the protruding state of the valve shaft varies depending on each cylinder. Due to the difference, when assembling, a specific valve shaft must be pushed down against the spring, so there was a problem that the clearance in the thrust direction had to be increased to make it easier to assemble the camshaft. On the other hand, the method of attaching the camshaft to the head cover has the advantage that the camshaft can be easily attached to the head cover without being affected by the valve shaft, and the gap in the thrust direction can be made as small as possible.
さて、カム軸のカムによってバルブがばねに抗して押し下げられるため、カム軸は、ばねによって上向きに(正確には、バルブの軸線方向に)に押される。従って、バルブを付勢するばねのばね力は、ヘッドカバーをシリンダヘッドから引き離す力として作用する。しかし、ばねの付勢力はさほど強くはなく、また、ヘッドカバーはその周縁部が多数本のボルトでシリンダヘッドに固定されているため、ヘッドカバーにばねの付勢力が作用しても、特段の問題はない。 Now, since the valve is pushed down by the cam of the camshaft against the spring, the camshaft is pushed upward by the spring (more precisely, in the axial direction of the valve). Therefore, the spring force of the spring that biases the valve acts as a force that pulls the head cover away from the cylinder head. However, the biasing force of the spring is not very strong, and the head cover's peripheral edge is fixed to the cylinder head with multiple bolts, so even if the biasing force of the spring acts on the head cover, there is no particular problem. do not have.
他方、カム軸の前端には、タイミングチェーンが巻き掛けられたタイミングスプロケットが直接又はVVT装置を介して取り付けられているが、タイミングチェーンはクランク軸によって強く引かれているため、タイミングチェーンの周回により、カム軸をシリンダヘッドに押し付けるような下向きの外力が作用する。 On the other hand, a timing sprocket with a timing chain wrapped around it is attached to the front end of the camshaft, either directly or via a VVT device, but since the timing chain is strongly pulled by the crankshaft, the rotation of the timing chain causes , a downward external force is applied that presses the camshaft against the cylinder head.
正確に述べると、タイミングチェーンは、クランクプーリに固定された主動スプロケットと各カム軸に取り付けられた従動スプロケットとに巻き掛けられていて略三角形状の姿勢に配置されており、一方の従動スプロケットから主動スプロケットに向かう部分が張り側になって、主動スプロケットから他方の従動スプロケットに向かう部分か弛み側になっているため、一方の従動スプロケット及びこれが取り付いた一方のカム軸に対しては下向きの力が強く作用し、他方の従動スプロケット及びこれが取りついた他方のカム軸に対しては、シリンダヘッドから起こすような外力が作用する。従って、カム軸をヘッドカバーに取り付けた方式では、タイミングチェーンの周回により、ヘッドカバーの前部が一方のカム軸を支点にして起こし回動されるような作用を受ける。 To be more precise, the timing chain is wound around a driving sprocket fixed to the crank pulley and a driven sprocket attached to each camshaft, and is arranged in a roughly triangular position. The part facing the driving sprocket is the tight side, and the part going from the driving sprocket to the other driven sprocket is the slack side, so there is a downward force on one driven sprocket and the camshaft to which it is attached. acts strongly, and an external force generated from the cylinder head acts on the other driven sprocket and the other camshaft to which it is attached. Therefore, in the case where the camshaft is attached to the head cover, the rotation of the timing chain causes the front part of the head cover to be raised and rotated about one of the camshafts.
そして、ヘッドカバーの前部は、シリンダヘッドの前壁の上面に重なるように左右のボルトによって固定されているが、タイミングチェーンによる引っ張り力は大きいため、タイミングチェーンの弛み側に位置した他方のカム軸に浮きが生じて、正確な作動を阻害することが懸念される。 The front part of the head cover is fixed by left and right bolts so that it overlaps the top surface of the front wall of the cylinder head, but since the pulling force from the timing chain is large, the other camshaft located on the slack side of the timing chain There is a concern that floating may occur and impede accurate operation.
また、カム軸をヘッドカバーに取り付けた場合は、ヘッドカバーの前部に下向き開口のオイル通路を設けて、このオイル通路をシリンダヘッドの前壁に形成したオイル供給穴と連通させることにより、オイルをカム軸の摺動部に供給したりVVT装置に供給したりすることになるが、ヘッドカバーがシリンダヘッドから浮く傾向を呈すると、シール性の低下によるオイル漏れの問題も懸念される。 In addition, when the camshaft is attached to the head cover, an oil passage with a downward opening is provided at the front of the head cover, and this oil passage is communicated with an oil supply hole formed in the front wall of the cylinder head, so that oil can be supplied to the cam. The oil is supplied to the sliding parts of the shaft and to the VVT device, but if the head cover tends to float away from the cylinder head, there is a concern that oil leakage may occur due to poor sealing performance.
本願発明のこのような現状を契機にして成されたものであり、カム軸がカムキャップを介して取り付けられるヘッドカバーに関し、その前部がシリンダヘッドから浮く現象を簡単な構造によって防止せんとするものである。 The present invention was developed in response to this current situation, and aims to prevent the phenomenon of the front part of the head cover to which the camshaft is attached via the cam cap from floating off the cylinder head with a simple structure. It is.
本願発明は、シリンダヘッドの頂面に重ね固定されるヘッドカバーに係るもので、このヘッドカバーは、
「カム軸の軸線方向に長い左右のサイド壁と前記カム軸と直交した方向に長いフロント壁及びリア壁とから成る周壁を有しており、前記フロント壁の下面に、前記カム軸のうちタイミングチェーンに近い前部がフロントカムキャップを介して回転自在に保持されて、前記カム軸のうち前記フロントカムキャップよりも後ろ側の部位は、他のカムキャップ群を介して前記フロント壁よりも後ろの部位に回転自在に保持されるようになっている一方、
外周部には、前記シリンダヘッドにボルトで固定するためのボス部の群が、外周面から外側にはみ出た状態で外周方向に断続的に形成されている」
という基本構成になっている。
The present invention relates to a head cover that is stacked and fixed on the top surface of a cylinder head, and this head cover has the following features:
"It has a circumferential wall consisting of left and right side walls that are long in the axial direction of the camshaft, and a front wall and a rear wall that are long in the direction orthogonal to the camshaft. The front part near the chain is rotatably held via a front cam cap, and the part of the camshaft behind the front cam cap is held behind the front wall via another cam cap group. While it is designed to be rotatably held in the
A group of bosses for fixing to the cylinder head with bolts are formed intermittently in the outer circumferential direction on the outer circumferential portion, protruding outward from the outer circumferential surface.
This is the basic configuration.
そして、上記基本構成において、
「該ヘッドカバーは、前記フロント壁を含むフロント部とこれを除いた他の部位とから成っていて前記フロント部は前記他の部位よりも全体として高さが高くなっており、
かつ、前記ボス部の群は、前記フロント部の側に位置したフロントボス部と、前記他の部位の側に位置した他のボス部の群とに分かれており、前記フロントボス部は他のボス部の群よりも高さが高くなっている」
という特有の構成を有している。
In the above basic configuration,
" The head cover consists of a front part including the front wall and other parts excluding this, and the front part has a higher height as a whole than the other parts,
The group of boss portions is divided into a front boss portion located on the side of the front portion and a group of other boss portions located on the side of the other portion, and the front boss portion is It is taller than the other boss groups .”
It has a unique structure.
この場合、フロントボス部と他のボス部との高さの具体的な関係は、フロントボス部の高さを他のボス部の高さの2~3倍程度に設定するのが好ましい。また、タイミングチェーンの弛み側においてヘッドカバーの浮きが大きくなるため、タイミングチェーンの弛み側に位置したフロントボス部の高さを張り側のフロントボス部の高さよりも高くなるように設定するのは合理的である。 In this case, the specific relationship between the heights of the front boss portion and the other boss portions is such that the height of the front boss portion is preferably set to be approximately two to three times the height of the other boss portions. Also, since the head cover lifts more on the slack side of the timing chain, it is reasonable to set the height of the front boss located on the slack side of the timing chain to be higher than the height of the front boss on the tight side. It is true.
本願発明は様々に展開できるが、請求項2の発明では、
「前記フロント壁には、前記フロントカムキャップが完全に入り込む凹所が形成されており、従って、前記カム軸及び前記他のカムキャップ群も全体が前記シリンダヘッドの頂面よりも上に位置している一方、
前記フロントボス部は、前記フロントカムキャップの上面よりも高い高さに設定されている」
という構成になっている。
The present invention can be developed in various ways, but in the invention of
“A recess into which the front cam cap completely fits is formed in the front wall, so that the camshaft and the other cam cap group are also located entirely above the top surface of the cylinder head. On the other hand,
The front boss portion is set at a height higher than the upper surface of the front cam cap.”
The structure is as follows.
本願発明では、ヘッドカバーのフロント部は他の部位よりも高さが高くなっているため、外力に対する剛性が高くなって変形し難い状態になっている。そして、フロントボス部が他の部位のボス部と同じ高さであると、当該フロントボス部の周辺部が変形してヘッドカバーがシリンダヘッドから浮く現象が発生するおそれがあるが、本願発明では、フロントボス部は他の部位のボス部よりも高さが高くなった状態でヘッドカバーと一体化しているため、タイミングチェーンの周回による外力が作用してもフロントボス部の周辺部が変形することはなくて高い剛性を確保できる。 In the present invention, since the front part of the head cover is higher than other parts, the front part of the head cover has high rigidity against external forces and is difficult to deform. If the front boss part is at the same height as the boss parts of other parts, there is a risk that the peripheral part of the front boss part will be deformed and the head cover will be lifted off the cylinder head, but in the present invention, The front boss is higher than other bosses and is integrated with the head cover, so the surrounding area of the front boss will not deform even if an external force is applied due to the rotation of the timing chain. High rigidity can be ensured.
従って、ヘッドカバーのフロント部とシリンダヘッドの前壁との密着性を保持して、ヘッドカバーの浮きを防止又は著しく低減できる。その結果、カム軸やVVT装置の動作の正確性を向上できると共に、シリンダヘッドからヘッドカバーに供給されるオイルの漏洩も防止できる。また、ヘッドカバーの形態を工夫するだけの簡単な構造であるため、コスト面でも有利である。 Therefore, the close contact between the front part of the head cover and the front wall of the cylinder head can be maintained, and floating of the head cover can be prevented or significantly reduced. As a result, the accuracy of the operation of the camshaft and VVT device can be improved, and leakage of oil supplied from the cylinder head to the head cover can also be prevented. Furthermore, since the structure is simple, just by changing the shape of the head cover, it is advantageous in terms of cost.
さて、特許文献1では、カム軸をヘッドカバーに取り付けてはいるものの、カム軸の下半分はヘッドカバーの下面から下方に突出している。従って、シリンダヘッドの設計はカムキャップによって影響を受けることになり、シリンダヘッドの設計の自由性向上という効果が十分でないと解される。これに対して本願請求項2の構成では、カム軸もカムキャップ群もヘッドカバーの内部に入り込んでいるため、シリンダヘッドの設計の自由性という効果を十分に享受できる。
Now, in
他方、フロントカムキャップがヘッドカバーの内部に入り込んでいると、ヘッドカバーのフロント部は肉厚が薄くなる部分がでるが、本願請求項2では、フロント部の高さを高くしてフロント部の剛性を高くしていることを前提にして、フロントボス部は左右略全長に亙ってフロントカムキャップよりも高い高さになっているため、ヘッドカバーのフロント部は、タイミングチェーンの引っ張り力が作用しても変形しない高い剛性を維持できるのであり、フロントカムキャップは、高い剛性が保持されたフロント部によって押さえ込まれた状態になる。
On the other hand, if the front cam cap is inserted into the inside of the head cover, there will be a part where the wall thickness of the front part of the head cover becomes thin, but in
従って、フロント部の凹所にフロントカムキャップを格納した構造であっても、ヘッドカバーの浮きをしっかりと防止して高いシール性を確保できる。 Therefore, even with a structure in which the front cam cap is housed in a recess in the front portion, it is possible to firmly prevent the head cover from floating and ensure high sealing performance.
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本願発明では、方向を特定するため前後左右の文言を使用しているが、内燃機関で一般に使用されている用法に基づいて、クランクプーリやタイミングチェーンが配置されている側を前、ミッションケースが配置されている側を後ろとしている。念のために、図1,2に方向を明示している。上下方向はシリンダボアの軸線方向である。従って、シリンダボアが大きくスラントしている内燃機関では、上下方向と鉛直方向とは一致しなくなる。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. In the present invention, the words "front, rear, left, and right" are used to specify the direction. The side where it is placed is the back. As a precaution, the directions are clearly shown in Figures 1 and 2. The vertical direction is the axial direction of the cylinder bore. Therefore, in an internal combustion engine in which the cylinder bore is largely slanted, the vertical direction does not coincide with the vertical direction.
(1).シリンダヘッド
図1はシリンダヘッド1の平面図であり、シリンダヘッド1は上向きに開口している。従って、前後方向(クランク軸線方向及びカム軸の軸線方向)に長い左右の側壁2と、カム軸と直交した左右方向に長い前壁3及び後ろ壁4とからなる周壁を有している。シリンダヘッド1は、前から見た状態で、右側面が排気側面になって、左側面が吸気側面になっている。また、シリンダボアは、排気側に倒れるように少しスラントしている。
(1).Cylinder head FIG. 1 is a plan view of the
本実施形態の内燃機関は3気筒であり、このため、シリンダヘッド1の内部には、点火プラグが挿入される下部イグニッション穴5が、クランク軸線方向に並んだ3箇所に形成されている。また、各下部イグニッション穴5を囲うようにして、前後左右一対ずつのバルブ穴6とラッシュアジャスタ穴7とが形成されている。ラッシュアジャスタ穴7には、ロッカアームを支持する油圧式のラッシュアジャスタ(図示せず)が配置される。これらの穴5,6,7の上部は筒状ボスになっている。下部イグニッション穴5が形成されているイグニッション穴用筒状ボスを、符号5aで示している。
The internal combustion engine of this embodiment has three cylinders, and therefore, lower ignition holes 5 into which spark plugs are inserted are formed in the
図5に示すように、シリンダヘッド1には、吸気バルブ用のラッシュアジャスタに圧油を供給する吸気側油圧通路8と、排気バルブ用のラッシュアジャスタに圧油を供給する排気側油圧通路9とが,カム軸方向に長く形成されている。従って、シリンダヘッド1には、油圧通路8,9を形成するための土手部10,11がカム軸方向に長く形成されている。
As shown in FIG. 5, the
土手部10,11の上面はシリンダヘッド1の上面近くに位置しているが、シリンダヘッド1に軸受部を形成する必要はないため、高い高さの土手部10,11を形成して油圧通路8,9を形成できるに至っている。
The upper surfaces of the
内燃機関が3気筒であることから、吸気側面には、3対の吸気ポート12が開口していると共に、各吸気ポート12に対応したインジェクタ取り付け穴13が開口している。他方、排気側面には、排気ターボ過給機又は触媒コンバータが固定される1つのランド部14を形成しており、排気ポートを集めた1つの排気穴(図示せず)がランド部14に開口している。
Since the internal combustion engine has three cylinders, three pairs of
(2).ヘッドカバーの概要
シリンダヘッド1にはヘッドカバー16が固定されている。ヘッドカバー16は、シリンダヘッド1に対応して下向きに開口した浅いトレー状の形態を成しており、従って、シリンダヘッド1の周壁に対応して、シリンダヘッド1の側壁2に重なる前後長手の左右サイド壁17と、シリンダヘッド1の前壁3に重なるフロント壁18と、シリンダヘッド1の後ろ壁4に重なるリア壁19とを有している。
(2). Outline of head cover A
また、ヘッドカバー16には、シリンダヘッド1の下部イグニッション穴5と連通する3つの上部イグニッション穴20が上下に開口している。上部イグニッション穴20は上部イグニッション穴用筒体21によって形成されており、ヘッドカバー16の上部イグニッション穴用筒体21とシリンダヘッド1の下部イグニッション穴用筒状ボス5aとが当接することにより、上下のイグニッション穴5,20がシールされている。
Further, the
ヘッドカバー16には、各上部イグニッション穴用筒体21に連続した状態で左右長手の3つの軸受リブ22,23が形成されている。図5に示すように、軸受リブ22,23にインナーカムキャップ24,25がボルト26で固定されており、軸受リブ22,23とインナーカムキャップ24,25とにより、カム軸27,28のうちヘッドカバー16の内部に位置したインナージャーナルが回転自在に保持されている。
The
インナーカムキャップ24,25はその全体がヘッドカバー16の内部に入り込んでいる。そこで、ヘッドカバー16には、インナーカムキャップ24,25が入り込む凹所24a,25aを形成している。インナーカムキャップ24,25の全体がヘッドカバー16の内部に入り込んでいるため、カム軸27,28も、その全体がヘッドカバー16の内部に入り込んでいる。なお、カム軸27,28には、軸受リブ22,23及びインナーカムキャップ24,25を挟んだ前後両側にカムが形成されている。
The inner cam caps 24 and 25 are entirely inserted into the
吸気バルブ用カム軸27を支持するインナーカムキャップ24と、排気バルブ用カム軸28を支持するインナーカムキャップ25とは互いに分離しており、両者の間に、上部イグニッション穴用筒体21が位置している。図示は省略しているが、カム軸27,28にはオイルが流れる中心穴を空けており、インナーカムキャップ24,25との摺動面には、中心穴と連通した枝穴からオイルが供給される。
The
図3に明示するように、吸気バルブ用カム軸27を保持する軸受リブ22と、排気バルブ用カム軸28を保持する軸受リブ23とは、カム軸27,28の軸線方向にある程度の寸法Eだけずれている(オフセットされている。)。このため、吸気バルブ用カム軸27と排気バルブ用カム軸28との間隔をできるだけ小さくしつつ、上部イグニッション穴用筒体21の厚さtをできるだけ大きくできる。これにより、シリンダヘッド1及びヘッドカバー16をコンパクト化・軽量化しつつ、上部イグニッション穴用筒体21と下部イグニッション穴用筒状ボス5aとの密着面積を必要な量だけ確保して必要とするシール性を確保できる。
As clearly shown in FIG. 3, the bearing
図2,4に示すように、ヘッドカバー16の上面のうち吸気側に寄った部位に、平坦状の肩部29を形成しており、この肩部29に、補助カバーが上から重ね固定されるようになっている。そして、補助カバーが覆われている部位に、ブローバイガスが通過する気液分離室や、吸気系から取り込んだ新気が流れる新気通路が形成されている。このため、肩部29に、気液分離室を構成する凹部30が形成されている。肩部29には、シリンダヘッド1のブローバイガス通路31a(図2参照)に連通したブローバイガス通路31bが開口している。なお、PCVバルブは補助カバーに装着される。
As shown in FIGS. 2 and 4, a
(3).ヘッドカバーのフロント部及び固定構造
カム軸27,28の前端はシリンダヘッド1及びヘッドカバー16の手前にはみ出ており、このはみ出し部に、VVT装置を介して従動タイミングスプロケット33(図6参照)が取り付けられている。そして、図6に示すように、カム軸27,28は、平面視でシリンダヘッド1の前壁3及びヘッドカバー16のフロント壁18と重なるフロントジャーナル34を有しており、フロントジャーナル34が、ヘッドカバー16のフロント壁18とフロントカムキャップ35とによって回転自在に保持されている。従って、ヘッドカバー16のフロント壁18には、カム軸27,28の上半分が嵌まる円弧穴を形成している。
(3) Front part and fixing structure of the head cover The front ends of the
フロントカムキャップ35は、その全体がヘッドカバー16のフロント壁18の内部に入り込んでいる。そこで、フロント壁18に、フロントカムキャップ固定部の例として、フロントカムキャップ35が入り込む凹所36を形成している。フロントカムキャップ35は、左右端部及び中間部の3か所がボルト37によって凹所36の上底面に固定されている。図3では、ボルト37が螺合する雌ねじ穴を符号37aで表示している。
The entire
フロントカムキャップ35の下面は、ヘッドカバー16におけるフロント壁18の下面と同一面を成している。従って、フロントカムキャップ35の下面は、シリンダヘッド1における前壁3の上面に密着している。
The lower surface of the
そして、図1及び図6に示すように、シリンダヘッド1の前壁3の左右略中間部にオイル供給通路38が開口している一方、フロントカムキャップ35には、オイル供給通路38と連通したオイル中継通路39が上下に貫通しており、更に、図3に示すように、ヘッドカバー16におけるフロント壁18の下面には、オイル中継通路39と連通したオイル分配溝40が左右方向に長く延びるように形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 6, an
図示していないが、ヘッドカバー16のフロント壁18には、オイル分配溝40から分岐してカム軸27,28に向かう潤滑通路と、オイル分配溝40から分岐してVVT装置に向かう制御通路とが形成されている。また、VVT装置からオイルを戻す戻し通路も形成されている。図示は省略するが、カム軸27,28のフロントジャーナル34には、潤滑通路と連通した環状溝と、環状溝と中心穴とを連通させる枝穴とが形成されている。
Although not shown, the
図2(A)に示すように、ヘッドカバー16のうち手前側に位置してフロントカムキャップ35を囲うフロント部41には、左右方向に開口した一対のOCV取り付け穴42が形成されている。OCV取り付け穴42に、VVT装置を制御するOCV(オイルコントロールバルブ)が装着されている。OCV取り付け穴42を有するフロント部41は、その全体が他の部位よりも高くなっている。
As shown in FIG. 2A, a pair of
そして、ヘッドカバー16の左右側面と後面とに、ボス部43,44a,44bの群が外向きにはみ出た状態で形成されており、ボス部43,44a,44bに上から挿通したボルト45が、シリンダヘッド1に形成された雌ねじ穴(図1参照)46にねじ込まれるが、最も手前に位置した左右のフロントボス部44a,44bは、その他のボス部43よりも高い高さになっている。
A group of
具体的には、他のボス部43の高さH1は例えば20mm程度に設定している一方、吸気側のフロントボス部44aの高さH2は約60mm程度、排気側のフロントボス部44bの高さH3は約40mmかそれ以上に設定している。
Specifically, the height H1 of the
図2(B)及び図6に示すように、ヘッドカバー16のフロント部41には前向きに開口した肉盗み凹部47を形成している。このため、重量増大を抑制しつつ、フロント部41の高さを高くして高い剛性を確保できる。図示は省略しているが、シリンダヘッド1及びヘッドカバー16の前面にはフロントカバーが固定される。このため、図2に示すように、ヘッドカバー16の前端にはフランジ16aが形成されており、フランジ16aには複数のボルト挿通穴16bが形成されている。なお、図1に示すように、下部イグニッション穴5の群の左右両側に、ヘッドボルト挿通穴50が形成されている。
As shown in FIGS. 2(B) and 6, the
(4).まとめ
本実施形態では、カム軸27,28及びインナーカムキャップ24,25の全体がヘッドカバー16の内部に入り込んでいるため、内燃機関の全高を低くできると共に、ヘッドカバー16及びシリンダヘッド1の左右幅も縮小できる。これにより、内燃機関をコンパクト化・軽量化してコスト抑制と燃費向上に貢献できる。特に、実施形態のように左右のインナーカムキャップ24,25を前後にずらすと、左右のカム軸27,28の間隔を縮小することを容易に実現できるため、コンパクト化・軽量化を確実化できる。
(4).Summary In this embodiment, since the
また、シリンダヘッド1には軸受部が不要であることから、ラッシュアジャスタに関連した部位をシリンダヘッド1の内部に露出した状態に形成することができるため、シリンダヘッド1に形成する空洞部の数を減らすことができる。従って、シリンダヘッド1を鋳造するにおいて、中子の数を減らすことができて歩留りも向上できる。この点においてもコスト抑制に貢献できる。
In addition, since the
また、フロントカムキャップ35の下面はシリンダヘッド1の下面に密着しており、オイルは、フロントカムキャップ35のオイル中継通路39を介してヘッドカバー16に供給されるため、オイルの流れを単純化できる。従って、パイプのような部材は不要であり、それだけコストを抑制できると共に、信頼性も向上できる。
Further, the lower surface of the
また、フロントカムキャップ35がヘッドカバー16のフロント部41に対して補強部材の役割を果たすため、フロント部41の剛性を高めて、ヘッドカバー16とシリンダヘッド1との間の前部のシール性を向上できる。更に、フロントカムキャップ35は必要最小限度の高さにしつつシリンダヘッド1に密着させられるため、ヘッドカバー16の高さをできるだけ低くすることも可能であり、この面でも、ヘッドカバー16のコンパクト化・軽量化に貢献できる。
Furthermore, since the
次に、ヘッドカバー16の締結強度の点について述べると、カム軸27,28はばねによって上向きに付勢されるため、ばねの付勢力がヘッドカバー16をシリンダヘッド1から押し離すように作用するが、ばねの付勢力はさほど強くなく、また、ヘッドカバー16は左右側部と後部との三方がボルト45の群で固定されているため、ヘッドカバー16がシリンダヘッド1から離反する傾向を呈することはない。
Next, regarding the fastening strength of the
他方、ヘッドカバー16のフロント部41について見ると、図6に示すように、タイミングチェーン48は図6の状態で右回りに周回するため、その周回により、排気側のカム軸28(及び従動タイミングスプロケット33)はシリンダヘッド1に対して押し付けられるのに対して、吸気側のカム軸27(及び従動タイミングスプロケット33)はシリンダヘッド1から起こされる作用を受けるため、フロント部41の剛性が低くかったり、前端のボルト45による締結強度が低かったりすると、フロント部41が排気側の端部を支点にして回動する(曲がる)ような傾向を呈して、フロント部41及びフロントカムキャップ35とシリンダヘッド1との間に浮きが発生したり、フロント部41にばたつきが発生したりするおそれがある。
On the other hand, when looking at the
これに対して実施形態では、まず、フロント部41はヘッドカバー16の他の部位よりも高くなっているため、本質的に高い剛性を有しており、曲がり変形することはない。しかも、前端部に位置したフロントボス部44a,44bは高さが高くなっているため、タイミングチェーン48の引っ張りによってフロントボス部44a,44bの近傍が曲がり変形することはなくて、フロント部41の全体をボルト45によってシリンダヘッド1に対して強く押圧できる。
In contrast, in the embodiment, first, the
このように、フロント部41の剛性が高いことと、ボルト45による押圧力をフロント部41の全体に作用させることができることとにより、シリンダヘッド1に対するフロント部41及びフロントカムキャップ35の密着性を高い状態に維持できる。従って、フロント部41及びフロントカムキャップ35の浮きやバタ付きが発生することはない。
As described above, since the
フロント部41にはフロントカムキャップ35が配置される凹所36が形成されているため剛性が低下するが、図6に明示するように、実施形態では、フロントボス部44a,44bはフロントカムキャップ35の上面よりも高い位置においてフロント部41と一体化しているため、フロント部41は左右略全長に亙ってフロントカムキャップ35よりも高い高さになっており、従って、フロント部41は、凹所36が形成されていても、タイミングチェーン48の引っ張りによって変形しない高い剛性が保持される。また、フロントカムキャップ35は、ボルト45で上から押さえ固定された状態になる。
Since the
このように、凹所36を形成しても、フロント部41を曲がり変形しない高い剛性に保持してフロントカムキャップ35を固定できるため、フロント部41によるフロントカムキャップ35の押さえを確実化して、フロントカムキャップ35の全体をシリンダヘッド1に強く押さえることができる。従って、フロント部41の高さを高くしたことによる剛性向上効果を十分に発揮させて、フロント部41及びフロントカムキャップ35の浮き防止効果を確実化することができる。
In this way, even if the
タイミングチェーン48の引っ張り力は、吸気側のカム軸27を起こすように作用するので、実施形態のように、吸気側のフロントボス部44aを排気側のフロントボス部44bよりも高くするのは合理的である。また、高い高さのフロント部41を利用して、OCV取り付け穴42を設けることができる。逆の見方をすると、OCV取り付け穴42を形成するために高さが高くなっているフロント部41を有効利用して、フロント部41及びフロントカムキャップ35の浮きを防止しているといえる。
Since the tensile force of the
なお、図1に示すように、シリンダヘッド1の前壁3の左右中間部に補助雌ねじ49を形成して、ヘッドカバー16(及びフロントカムキャップ35)のフロント部41を、その左右中間部においても補助ボルトでシリンダヘッド1に固定することは可能である。
As shown in FIG. 1, an auxiliary
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various other ways.
本願発明は、多気筒内燃機関用ヘッドカバーに具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in a head cover for a multi-cylinder internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.
1 シリンダヘッド
2 シリンダヘッドの側壁
3 シリンダヘッドの前壁
5 下部イグニッション穴
16 ヘッドカバー
17 サイド壁
18 フロント壁
19 リア壁
20 上部イグニッション穴
21 上部イグニッション穴用筒体
22,23 軸受リブ
24,25 インナーカムキャップ
24a,25a 凹所
27,28 カム軸
33 従動タイミングスプロケット
34 フロントジャーナル
35 フロントカムキャップ
36 フロントカムキャップ固定部の一例としての凹所
37 締結用のボルト
38 オイル供給通路
39 オイル中継通路
40 オイル分配溝
41 ヘッドカバーのフロント部
43 高さが低いボス部
44a,44b フロントボス部
45 ボルト
48 タイミングチェーン
1
Claims (2)
カム軸の軸線方向に長い左右のサイド壁と前記カム軸と直交した方向に長いフロント壁及びリア壁とから成る周壁を有しており、前記フロント壁の下面に、前記カム軸のうちタイミングチェーンに近い前部がフロントカムキャップを介して回転自在に保持されて、前記カム軸のうち前記フロントカムキャップよりも後ろ側の部位は、他のカムキャップ群を介して前記フロント壁よりも後ろの部位に回転自在に保持されるようになっている一方、
外周部には、前記シリンダヘッドにボルトで固定するためのボス部の群が、外周面から外側にはみ出た状態で外周方向に断続的に形成されている、
という構成において、
該ヘッドカバーは、前記フロント壁を含むフロント部とこれを除いた他の部位とから成っていて前記フロント部は前記他の部位よりも全体として高さが高くなっており、
かつ、前記ボス部の群は、前記フロント部の側に位置したフロントボス部と、前記他の部位の側に位置した他のボス部の群とに分かれており、前記フロントボス部は他のボス部の群よりも高さが高くなっている、
多気筒内燃機関のヘッドカバー。 A head cover that is overlapped and fixed on the top surface of a cylinder head,
It has a peripheral wall consisting of left and right side walls that are long in the axial direction of the camshaft, and a front wall and a rear wall that are long in the direction orthogonal to the camshaft, and a timing chain of the camshaft is attached to the lower surface of the front wall. The front portion of the camshaft near the front wall is rotatably held via a front cam cap, and the portion of the cam shaft that is rearward of the front cam cap is connected to a portion of the camshaft that is located behind the front wall via another group of cam caps. While it is designed to be rotatably held in the body part ,
A group of bosses for fixing to the cylinder head with bolts are formed intermittently in the outer circumferential direction on the outer circumference, protruding outward from the outer circumferential surface.
In the configuration,
The head cover consists of a front part including the front wall and other parts excluding this, and the front part has a higher height as a whole than the other parts,
The group of boss portions is divided into a front boss portion located on the side of the front portion and a group of other boss portions located on the side of the other portion, and the front boss portion is It is taller than other boss groups ,
Head cover for multi-cylinder internal combustion engine.
前記フロントボス部は、前記フロントカムキャップの上面よりも高い高さに設定されている、
請求項1に記載した多気筒内燃機関のヘッドカバー。 A recess into which the front cam cap completely enters is formed in the front wall, so that the camshaft and the other cam cap group are also entirely located above the top surface of the cylinder head. On the other hand,
The front boss portion is set at a height higher than the upper surface of the front cam cap.
A head cover for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1.
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