オーバヘッドカムエンジン
【課題】シリンダヘッドカバーの膜振動の振幅が大きくなる部位がカム軸直上にないエンジンでも、シリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部の適切な設定によってシリンダヘッドカバーの膜振動を効果的に低減すること。
【解決手段】シリンダヘッド１０に固定されたカムキャップ９０に、当該カムキャップ９０より横方向に延出するアーム部９２を一体形成し、アーム部９２の先端部分に形成したねじ孔９２Ｂを用いてシリンダヘッドカバー６８をシリンダヘッド１０に対して固定する。
【解決手段】シリンダヘッド１０に固定されたカムキャップ９０に、当該カムキャップ９０より横方向に延出するアーム部９２を一体形成し、アーム部９２の先端部分に形成したねじ孔９２Ｂを用いてシリンダヘッドカバー６８をシリンダヘッド１０に対して固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバヘッドカムエンジン（内燃機関）に関し、特に、オーバヘッドカムエンジンにおけるシリンダヘッドカバーの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーバヘッドカム（ＯＨＣ）エンジンは、シリンダヘッドの上部にカム軸を含む動弁機構を有し、シリンダヘッドに取り付けられたシリンダヘッドカバーによって動弁機構を覆う構造になっている。シリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーの取り付けは、一般的に、シリンダヘッドの外郭に沿って形成されたヘッドカバー取付フランジ面に、弾性シール部材を挟んで複数個のボルトによって取り付けられる。
【０００３】
また、シリンダヘッドカバーの取付構造として、カム軸をシリンダヘッドに回転可能に取り付けるためのカムキャップの上部にねじ孔を有するボルト締結ボス部が突出形成され、シリンダヘッドカバーを貫通したボルトがボルト締結ボス部のねじ孔にねじ締結されることにより、カム軸直上にシリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部を設定したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−８７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリンダヘッドカバーは上下反転したバット形状をしているから、天井壁が膜振動を生じる傾向がある。このことは、シリンダヘッドカバーの薄肉化や合成樹脂化により顕著になり、ＮＶＨ特性を悪化する原因になる。
【０００６】
カム軸直上にシリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部を設定したものは、シリンダヘッドカバーの上壁部の膜振動を抑制する効果を生じる。このボルト締結部による膜振動の抑制は、膜振動の振幅（一次振動の振幅）が最大になる部位で行われることが最も効果的であるが、シリンダヘッドカバーの膜振動の振幅がカム軸直上部位で最大になるとは限らない。特に、カム軸が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されるダブルオーバヘッドカム（ＤＯＨＣ）エンジンでは、シリンダヘッドカバーの一次振動の振幅が最大になる部位が、カム軸直上部位でなく、吸気弁用カム軸と排気弁用カム軸との間のヘッドカバー幅方向（平面視で気筒配列方向に直交する方向）の中央領域に存在するため、カム軸直上にシリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部を設定したものでは、シリンダヘッドカバーの膜振動を効果的に低減することができない。
【０００７】
加えて、３気筒や２気筒の小型エンジンにおいては、特に振動の問題が大きく、シリンダヘッド自体のシール性や、シリンダヘッドカバーを貫通してエンジン内部に装着される点火プラグや燃料噴射弁の挿入部のシール性が厳しい。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、シリンダヘッドカバーの膜振動の振幅が大きくなる部位がカム軸直上にないエンジンでも、シリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部の適切な設定によってシリンダヘッドカバーの膜振動を効果的に低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、動弁機構のカム軸（３６、４２）がシリンダヘッド（１０）に形成された半割り形状の軸受部（１０Ｈ、１０Ｊ）と当該シリンダヘッド（１０）にボルト締結によって固定された半割り形状のカムキャップ（３２、３８、９０）によって回転可能に支持され、前記シリンダヘッド（１０）の外郭に沿って形成されたヘッドカバー取付フランジ面（１０Ｌ）にシール部材（７０）を挟んでシリンダヘッドカバー（６８）がボルト締結によって取り付けられるオーバヘッドカムエンジンであって、前記カムキャップ（９０）に、当該カムキャップ（９０）より横方向に延出するアーム部（９２）が一体形成され、前記アーム部（９２）の先端部分にねじ孔（９２Ｂ）が形成され、前記シリンダヘッドカバー（６８）には前記ねじ孔（９２Ｂ）に対応する位置にボルト通し孔（６８Ｄ）が形成され、前記シリンダヘッドカバー（６８）の外部より前記ボルト通し孔（６８Ｄ）に通された頭付きボルト（９４）が前記アーム部（９２）の前記ねじ孔（９２Ｂ）にねじ係合している。
【００１０】
この構成によれば、頭付きボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定位置は、アーム部（９２）の先端部分のねじ孔（９２Ｂ）の配置位置、つまり、アーム部（９２）の延出方向と長さにより高い自由度をもって決まり、動弁機構等、動弁室（８６）に配置されている部材と干渉せずに、シリンダヘッドカバー（６８）の固定位置をシリンダヘッドカバー（６８）の膜振動の振幅が大きくなる部位に設けることができる。
【００１１】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、一つの実施形態として、前記カム軸（３６、４２）が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、前記アーム部（９２）は吸気弁用と排気弁用の前記カム軸（３６、４２）の少なくとも何れか一方の前記カムキャップ（９０）に一体形成されていて他方の前記カム軸の側に向けて延出している。
【００１２】
この構成によれば、頭付きボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定位置が、吸気弁用と排気弁用のカム軸の中間部に設定され、当該固定位置をシリンダヘッドカバー（６８）の膜振動の振幅（一次振動の振幅）が大きくなる部位に設けることができる。
【００１３】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、一つの実施形態として、前記カム軸（３６、４２）が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、吸気弁用と排気弁用の一方の前記カム軸のみにクランク角に対するバルブ開閉タイミングを可変設定するバルブ開閉タイミング可変設定装置（６０）が連結されており、前記アーム部（９２）は前記バルブ開閉タイミング可変設定装置（６０）が連結されていない前記カム軸の前記カムキャップ（９０）に一体形成されている。
【００１４】
この構成によれば、バルブ開閉タイミング可変設定装置（６０）の動作による振動が頭付きボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定部を介してシリンダヘッドカバー（６８）に伝わることがない。
【００１５】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、更に、前記シリンダヘッド（１０）には点火プラグあるいは燃料噴射弁の挿入孔（２８）を画成する筒状部（３０）が一体形成され、前記アーム部（９２）は前記筒状部（３０）の近傍へ向けて延出している。
【００１６】
この構成によれば、アーム部（９２）を用いたボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定部が点火プラグあるいは燃料噴射弁のレイアウトを阻害することがない。
【００１７】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、好ましくは、前記アーム部（９２）は前記シリンダヘッド（１０）と前記シリンダヘッドカバー（６８）とによって画定される動弁室（８６）内にあって前記シリンダヘッド（１０）の壁面に非接触である。
【００１８】
この構成によれば、アーム部（９２）とシリンダヘッド（１０）との間で直接的な振動伝達が行われることがなく、アーム部（９２）を用いたボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定部が動弁機構等、動弁室（８６）に配置されている部材と干渉することもない。
【００１９】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、好ましくは、前記カムキャップ（９０）は、カム軸（４２）を支持する半割り形状部（９０Ａ）の両側に、当該カムキャップ（９０）を前記シリンダヘッド（１０）に固定するためのボルト（４０）を挿入されるボルト通し孔（９０Ｃ）を形成されたボルト締結ボス部（９０Ｂ）を一体に有し、前記アーム部（９２）は片側の前記ボルト締結ボス部（９０Ｂ）から横方向に延出している。
【００２０】
この構成によれば、アーム部（９２）の長さを最短に設定でき、剛性を高めるためにアーム部（９２）を厚肉に形成しなくても、シリンダヘッドカバー（６８）の締結力を充分受け止めることが可能になる。
【００２１】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、好ましくは、更に、前記頭付きボルト（９４）の頭部と前記アーム部（９２）との間に前記頭付きボルト（９４）を挿入された筒状のディスタンス部材（９８）が設けられている。
【００２２】
この構成によれば、ディスタンス部材（９８）によって頭付きボルト（９４）の最大ねじ込み量が規定され、締め付け過ぎによってシリンダヘッドカバー（６８）にへこみが生じることを回避できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンによれば、頭付きボルトによるシリンダヘッドカバーの固定位置は、アーム部の延出方向と長さにより高い自由度をもって決まり、動弁機構等、動弁室に配置されている部材と干渉せずに、シリンダヘッドカバーの固定位置をシリンダヘッドカバーの膜振動の振幅が大きくなる部位に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるオーバヘッドカムエンジンの一つの実施形態のシリンダヘッドの平面図。
【図２】本実施形態によるオーバヘッドカムエンジンの縦断面図（図１の線II-II断面図）
【図３】本実施形態によるオーバヘッドカムエンジンに用いられる特別なカムキャップの拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明によるオーバヘッドカムエンジンの一つの実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。本実施形態によるオーバヘッドカムエンジンは、火花点火式エンジン（ガソリンエンジン）で、３気筒ダブルオーバヘッドカムエンジンである。なお、以下の説明において、水平、垂直（上下）は、図２に示されているように、エンジンのシリンダ軸線Ｘが鉛直になるエンジン配置の場合についての便宜上の方向であり、また、平面視で気筒配列方向を前後方向、気筒配列方向に直交する方向を幅方向あるいは左右方向と云うことがある。
【００２６】
シリンダヘッド１０は、軽合金製で、図示されてないシリンダブロックに燃焼室（図示省略）の上死点側を閉じるように取り付けられるものであり、下側に燃焼室天井壁部１０Ａを有する。シリンダヘッド１０は、気筒配列方向に直交する面で見て、一方の側（図１で見て左側）に図示されていない吸気ポートに連通する吸気通路１２を、他方の側（図１で見て右側）に図示されていない排気ポートに連通する排気通路１４を、各々、気筒数分、有している。
【００２７】
シリンダヘッド１０には、各気筒に２個ずつ、吸気ポート（図示省略）を開閉する吸気弁１６と、排気ポート（図示省略）を開閉する排気弁１８とが取り付けられている。吸気弁１６は当該吸気弁１６のバルブステムの先端部に取り付けられたばねリテーナ２０とシリンダヘッド１０の燃焼室天井壁部１０Ａの上方に形成された上壁部１０Ｂとの間に取り付けられた圧縮コイルばね２２によって閉弁方向に付勢されている。排気弁１８は当該排気弁１８のバルブステムの先端部に取り付けられたばねリテーナ２４とシリンダヘッド１０の上壁部１０Ｂとの間に取り付けられた圧縮コイルばね２６によって閉弁方向に付勢されている。
【００２８】
シリンダヘッド１０の幅方向の中央部には、シリンダヘッド１０の燃焼室天井壁部１０Ａより上壁部１０Ｂを貫通する形態で上方に突出して内側に点火プラグ挿入孔２８を画成する円筒状部３０が、気筒数分、気筒配列方向に所定間隔をおいて一体形成されている。
【００２９】
各気筒の円筒状部３０の左側外壁部分とシリンダヘッド１０の左側壁１０Ｃとの間にはこれらを接続する吸気側立壁１０Ｄが上壁部１０Ｂより垂直に一体形成されている。また、各気筒の円筒状部３０の右側外壁部分とシリンダヘッド１０の右側壁１０Ｅとの間にはこれらを接続する排気側立壁１０Ｆが上壁部１０Ｂより垂直に一体形成されている。吸気側立壁１０Ｄと排気側立壁１０Ｆは、各気筒毎にあって円筒状部３０を挟んで左右方向に一直線に存在する。なお、吸気側立壁１０Ｄと排気側立壁１０Ｆには、シリンダヘッド１０内に溜まったオイルをオイルパンへ戻すためのオイル流通用開口１０Ｇが気筒配列方向に貫通形成されている。
【００３０】
シリンダヘッド１０の前部壁１０Ｋの上端部と吸気側立壁１０Ｄの上端部には、半割り形状の軸受部１０Ｈ、つまり、前部壁１０Ｋ、吸気側立壁１０Ｄの上面に開いた半円形凹部による軸受部１０Ｈが形成されている。前部壁１０Ｋの上面と吸気側立壁１０Ｄの上面には、半割り形状のカムキャップ３２が六角頭付きのボルト３４によって固定されている。カムキャップ３２は下底面に開いた半円形凹部による軸受部３２Ａを有し、シリンダヘッド１０の軸受部１０Ｈと協働して吸気弁用カム軸３６を回転可能に支持している。
【００３１】
シリンダヘッド１０の前部壁１０Ｋの上端部と排気側立壁１０Ｆの上端部には、半割り形状の軸受部１０Ｊ、つまり、前部壁１０Ｋ、排気側立壁１０Ｆの上面に開いた半円形凹部による軸受部１０Ｊが形成されている。前部壁１０Ｋの上面と排気側立壁１０Ｆの上面には、半割り形状の軽合金製のカムキャップ３８が六角頭付きのボルト４０によって固定されている。カムキャップ３８は下底面に開いた半円形凹部による軸受部３８Ａを有し、シリンダヘッド１０の軸受部１０Ｊと協働して排気弁用カム軸４２を回転可能に支持している。
【００３２】
排気弁用カム軸４２を支持する複数個のカムキャップ（３８）のうちの一つは、符号９０によって示されている後述する特別なカムキャップになっている。それ以外のカムキャップ３２、３８は、軽合金製の同一部品で、各々、上下反転の半円形凹部による軸受部３２Ａ、３８Ａを形成するアーチ形部分を有していて、軸受部３２Ａ、３８Ａの両側にボルト３４、４０を挿入されるボルト通し孔（図示省略）を貫通形成されたボルト締結ボス部３２Ｂ、３８Ｂを一体に有している。
【００３３】
吸気弁用カム軸３６と排気弁用カム軸４２とは、気筒配列方向に沿って互いに平行且つ水平に同一高さ位置に２列に配置されている。吸気弁用カム軸３６は吸気弁１６の開閉のためのカム形状部３６Ａを各吸気弁１６ごとに有している。排気弁用カム軸４２は排気弁１８の開閉のためのカム形状部４２Ａを各排気弁１８ごとに有している。
【００３４】
シリンダヘッド１０の吸気弁用カム軸３６側には、一端がシリンダヘッド１０に固定の支点部材４４に当接し、他端が吸気弁１６のステム先端に当接した吸気側スイングアーム４６が各吸気弁１６ごとに配置されている。吸気側スイングアーム４６は中間部に軸４８によってカムフォロワローラ５０を回転自在に支持している。カムフォロワローラ５０は吸気弁用カム軸３６の対応するカム形状部３６Ａの外周面に当接している。
【００３５】
シリンダヘッド１０の排気弁用カム軸４２側には、一端がシリンダヘッド１０に固定配置の支点部材５２に当接し、他端が排気弁１８のステム先端に当接した排気側スイングアーム５４が各排気弁１８ごとに配置されている。排気側スイングアーム５４は中間部に軸５６によってカムフォロワローラ５８を回転自在に支持している。カムフォロワローラ５８は排気弁用カム軸４２の対応するカム形状部４２Ａの外周面に当接している。
【００３６】
このように、スイングアーム式ＤＯＨＣの動弁機構が構成され、吸気弁用カム軸３６の回転によって各気筒の吸気弁１６が開閉し、排気弁用カム軸４２の回転によって各気筒の排気弁１８が開閉する。
【００３７】
吸気弁用カム軸３６の前端部はバルブ開閉タイミング可変設定装置（ＶＴＣ）６０を介してカム駆動スプロケット（図示省略）とトルク伝達関係で連結されている。排気弁用カム軸４２の前端部にはカム駆動スプロケット（図示省略）が固定されている。吸気弁用カム軸３６のカム駆動スプロケット（図示省略）と、排気弁用カム軸４２のカム駆動スプロケット（図示省略）と、クランク軸（図示省略）に固定されたクランク軸スプロケット（図示省略）とには、一つの無端チェーン６２が架け渡されている。これにより、吸気弁用カム軸３６と排気弁用カム軸４２のカム駆動スプロケットは、ともにクランク軸によって一斉駆動される。
【００３８】
ＶＴＣ６０は、公知の油圧式のものであってよく、クランク角に対するバルブ開閉タイミング（進角・遅角）を定量的に可変設定する。なお、吸気弁用カム軸３６のカムキャップ３２のうち、最もＶＴＣ６０に近い位置にあるカムキャップ３２、つまり、吸気弁用カム軸３６の軸線方向で見て最前端のカムキャップ３２は、ＶＴＣ６０に対する油圧の給排を行うための油路（図示省略）を内側に形成された幅広のものになっている。
【００３９】
シリンダヘッド１０の前部にはチェーンケース取付部６４が一体形成されている。チェーンケース取付部６４の前部には、ＶＴＣ６０、無端チェーン６２の配置部の前側と底部と左右両側を覆うように合成樹脂製のチェーンケース６６が液体シール（図示省略）を挟んで図示されていない複数個のボルト（図示省略）によってフランジ面接合で取り付けられている。
【００４０】
シリンダヘッド１０には、当該シリンダヘッド１０の外郭に沿ってヘッドカバー取付フランジ面１０Ｌが形成されている。本実施例ではシリンダヘッド１０の左側壁１０Ｃと右側壁１０Ｅと後部壁１０Ｍとチェーンケース取付部６４の上面は同一高さ位置にあり、更に上方開放のチェーンケース６６の上面はチェーンケース取付部６４の上面と同一高さ位置にあってチェーンケース取付部６４の上面に連続し、前部壁１０Ｋにカム軸３６、４２の軸受部１０Ｈ、１０Ｊが形成されてカムキャップ３２、３８が取り付けられていることから、左側壁１０Ｃと右側壁１０Ｅと後部壁１０Ｍとチェーンケース取付部６４とチェーンケース６６の上面が連続したループ状（略四角枠状）のヘッドカバー取付フランジ面１０Ｌをなしている。
【００４１】
ヘッドカバー取付フランジ面１０Ｌには合成樹脂製のシリンダヘッドカバー６８がゴム状弾性体製の弾性シール部材７０を挟んで気密に取り付けられている。シリンダヘッドカバー６８は上下反転の浅底バッド形状をしていて、シリンダヘッド１０の上部とチェーンケース６６の上部とに連続して存在し、カム軸３６、４２を含む動弁機構と、ＶＴＣ６０、無端チェーン６２を配置部の上側を一括して覆うものである。なお、図示されていないが、シリンダヘッドカバー６８には、各点火プラグ挿入孔２８に連通するアクセス孔を画定する円筒状部が天井壁部６８Ａより垂下された形態で一体形成されている。この円筒状部の下端面は円筒状部３０の上端面と対向しており、両端面間にはゴム状弾性体製の弾性シール部材７２（図２参照）が挟まれている。
【００４２】
なお、弾性シール部材７０、７２によるシリンダヘッド１０およびチェーンケース６６とシリンダヘッドカバー６８とのシール面は、図１に網掛けにより示されている。
【００４３】
次に、シリンダヘッド１０に対するシリンダヘッドカバー６８の取付構造について説明する。
【００４４】
シリンダヘッド１０の左側壁１０Ｃと右側壁１０Ｅと後部壁１０Ｍの上部には複数個のねじ止めボス部７４が一体形成されている。また、チェーンケース６６の前壁部６６Ａの上部にも複数個のねじ止めボス部７６が一体形成されている。ねじ止めボス部７４、７６には、これらを上下に貫通したねじ孔７８、８０が形成されている。
【００４５】
シリンダヘッドカバー６８の外周部の下部には、ねじ止めボス部７４、７６の各々に上下に対応する位置にボルト締結ボス部８２が一体形成されている。ボルト締結ボス部８２にはボルト通し孔（図示省略）が上下に貫通形成されている。
【００４６】
シリンダヘッドカバー６８は、ボルト締結ボス部８２のボルト通し孔（図示省略）に通された六角頭付きのボルト８４がねじ止めボス部７４、７６のねじ孔７８、８０にねじ係合することにより、シリンダヘッド１０およびチェーンケース６６の上部に着脱可能に固定され、シリンダヘッド１０と協働して上述の動弁機構を収容する動弁室８６を画定している。
【００４７】
排気弁用カム軸４２を支持するための特別なカムキャップ９０は、図３によく示されているように、カムキャップ９０は、軽合金製の同一部品で、上下反転の半円形凹部による軸受部９０Ａを形成するアーチ形部分と、軸受部９０Ａの両側にボルト４０を挿入されるボルト通し孔９０Ｃを貫通形成されたボルト締結ボス部９０Ｂとを一体に有している。カムキャップ９０は、他のカムキャップ３８と同様に、ボルト通し孔９０Ｃに通されたボルト４０によって排気側立壁１０Ｆの上面に固定され、シリンダヘッド１０の軸受部１０Ｊと協働して排気弁用カム軸４２を回転可能に支持する。
【００４８】
カムキャップ９０には、更に、一方のボルト締結ボス部９０Ｂの側部外壁より横方向に延出するアーム部９２が一体形成されている。アーム部９２は、基端を一方のボルト締結ボス部９０Ｂに連結された片持ち梁であり、一方のボルト締結ボス部９０Ｂより他方のボルト締結ボス部９０Ｂより遠ざかる方向に延出している。アーム部９２は先端にポット形状のねじ止めボス部９２Ａを一体に有している。ねじ止めボス部９２Ａにはねじ止めボス部９２Ａの上面に開口したねじ孔９２Ｂが形成されている。
【００４９】
カムキャップ９０がシリンダヘッド１０に固定された状態では、アーム部９２は、吸気弁用カム軸３６の側（図１、図２で見て左側）のボルト締結ボス部９０Ｂより吸気弁用カム軸３６の側に向けて、つまり、シリンダヘッド１０の幅方向の中央側へ向けて斜め前方に水平に延出し、動弁室８６内にあってシリンダヘッド１０、シリンダヘッドカバー６８の内壁面に非接触で、動弁室８６内に浮かんだように存在している。
【００５０】
カムキャップ９０は、気筒配列方向の中央部、３気筒エンジンの場合には、２番気筒の近傍に取り付けられるカムキャップに適用され、アーム部９２は、２番気筒のための点火プラグ挿入孔２８の円筒状部３０の外壁近傍へ向けて延出している。
【００５１】
シリンダヘッドカバー６８の天井壁部６８Ａがアーム部９２のねじ止めボス部９２Ａの真上に位置する部位には、円筒状のボルト締結ボス部６８Ｃが天井壁部６８Ａより垂下した形態で一体形成されている。ボルト締結ボス部６８Ｃには当該ボルト締結ボス部６８Ｃを軸線方向（上下方向）に貫通するボルト通し孔６８Ｄが形成されている。ボルト通し孔６８Ｄにはシリンダヘッドカバー６８の外側（外部）より六角頭付きのボルト９４が通され、ボルト９４がアーム部９２の先端のねじ孔９２Ｂにねじ係合している。
【００５２】
ボルト締結ボス部６８Ｃの下端面とねじ止めボス部９２Ａの上面との間にゴム状弾性体製の弾性シール部材９６が挟まれている。ボルト９４の頭部底面とねじ止めボス部９２Ａの上面との間にはボルト通し孔６８Ｄに挿入されてボルト９４を通された筒状のディスタンス部材９８が設けられている。ディスタンス部材９８は、ボルト９４のねじ孔９２Ｂに対する最大ねじ込み量を規定し、天井壁部６８Ａのボルト締結ボス部６８Ｃ部分の過剰なへこみと弾性シール部材９６の過剰初期変形を防止する。
【００５３】
上述の取付構造により、シリンダヘッドカバー６８は、複数個のボルト８４によって外周縁部の複数箇所をシリンダヘッド１０とチェーンケース６６に固定されること加えて、ボルト９４によって天井壁部６８Ａの前後左右の略中央部分をシリンダヘッド１０に固定される。これにより、シリンダヘッドカバー６８の特に天井壁部６８Ａのシリンダヘッド１０に対する取付強度、剛性が高くなり、天井壁部６８Ａが変形し難くなると共に振動し難くなる。
【００５４】
このようにして、シリンダヘッドカバー６８が振動し難くなることにより、弾性シール部材７０によるシリンダヘッド１０とシリンダヘッドカバー６８との間のシール性能が、振動を生じ易い３気筒や２気筒の小型エンジンでも良好になり、シール性能の信頼性が向上する。
【００５５】
ボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定位置は、アーム部９２のねじ止めボス部９２Ａの配置位置（ねじ孔９２Ｂの位置）、つまり、アーム部９２の延出方向と長さにより高い自由度をもって決まり、これらの最適設定によって、動弁機構等、動弁室８６に配置されている部材と干渉せず、シリンダヘッド１０、シリンダヘッドカバー６８の内壁面に接触しない範囲で、シリンダヘッドカバー６８の固定位置を天井壁部６８Ａの膜振動の振幅（一次振動の振幅）が大きくなる部位に設けることができる。
【００５６】
これにより、シリンダヘッドカバー６８の膜振動の振幅が大きくなる部位がカム軸直上にないエンジンでも、シリンダヘッド１０の構成を複雑化することなくシリンダヘッドカバー６８の膜振動（共振）を効果的に低減することができる。なお、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部は、シリンダヘッドカバー６８の一次振動と二次振動の双方の節部を避けた部位に設定し、一次振動と二次振動の双方の低減を図ることもできる。
【００５７】
また、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部は、シリンダヘッド１０の上壁部１０Ｂより突出形成したボルト取付座部によって設定するものでないから、アーム部９２の重量増加だけで、重量増加を最小限に抑えて軽量コンパクトに、しかも、動弁機構等、動弁室８６に配置される部材のレイアウトを阻害することなく、シリンダヘッドカバー６８の共振を効果的に防止することができる。アーム部９２は動弁室８６内にあってシリンダヘッド１０の壁面に非接触であるから、アーム部９２とシリンダヘッド１０との間で直接的な振動伝達が行われることがなく、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部が動弁機構等、動弁室８６に配置されている部材と干渉することもない。
【００５８】
ねじ止めボス部９２Ａの上面はシリンダ軸線方向（上下方向）で見てカムキャップ９０の最上面以下に位置していることが好ましく、この設定により、シリンダ軸線方向のエンジン高さに影響がなく、且つシリンダヘッド１０に対するシリンダヘッドカバー６８の取付面に近い位置でボルト９４による締結を行うことができ、振動防止がより効果的になる。また、アーム部９２はカムキャップ９０のボルト締結ボス部９０Ｂより延出しているから、アーム長を最短に設定でき、剛性を高めるために厚肉に形成しなくても、シリンダヘッドカバー６８の締結力を充分受け止めることが可能である。
【００５９】
また、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部は、円筒状部３０の外壁近傍にあるから、点火プラグのレイアウトを阻害することがなく、しかも、円筒状部３０の上端の弾性シール部材７２に与えるシール圧（圧縮量）を適正に設定する効果も得られる。これにより、振動の問題が大きい小型エンジンにおいても、簡単な構造で点火プラグ挿入孔２８のシール性能を高め、シール性能の信頼性を向上することができる。
【００６０】
また、ＶＴＣ６０の動作による振動がボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部を介してシリンダヘッドカバー６８に伝わらないよう、アーム部９２付きのカムキャップ９０は、ＶＴＣ６０が取り付けられていない側のカム軸、本実施例では、排気弁用カム軸４２のカムキャップに適用されている。ＶＴＣ６０が付かないエンジンでは、基本的に排気側のほうが吸気側よりバルブ開度（バルブリフト量）が小さいので、動弁系部品との干渉を避けて、より低い位置に、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部を形成するうえで、アーム部９２付きのカムキャップ９０は、排気弁用カム軸４２のカムキャップに適用されることが好ましい。
【００６１】
以上、本発明を、その好適形態実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６２】
例えば、吸気弁１６と排気弁１８とで共通のカム軸を用いるシングルオーバヘッドカムエンジンにも適用可能であり、気筒数も３気筒に限られることも、火花点火式のガソリンエンジンに限られることもなく、オーバヘッドカム型であれば、ディーゼルエンジンにも適用できる。ディーゼルエンジンの場合、円筒状部３０による点火プラグ挿入孔２８は、直噴のための燃料噴射弁の挿入孔になる。
【００６３】
動弁機構もスイングアーム式のものに限られることなく、ロッカアーム式、直接駆動式のものであってもよい。シリンダヘッドカバー６８は、合成樹脂製のものに限られることなく、軽合金ダイキャスト製のものでもよい。また、アーム部９２を有するカムキャップ９０の個数は、１個に限れることはなく、気筒数等に応じて複数個設けられていてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ シリンダヘッド
１０Ｈ 軸受部
１０Ｊ 軸受部
１０Ｌ ヘッドカバー取付フランジ面
１６ 吸気弁
１８ 排気弁
２８ 点火プラグ挿入孔
３０ 円筒状部
３２ カムキャップ
３４ ボルト
３６ 吸気弁用カム軸
３８ カムキャップ
４０ ボルト
４２ 排気弁用カム軸
４６ 吸気側スイングアーム
５４ 排気側スイングアーム
５６ 軸
５８ カムフォロワローラ
６０ バルブ開閉タイミング可変設定装置（ＶＴＣ）
６６ チェーンケース
６８ シリンダヘッドカバー
６８Ｄ ボルト通し孔
７０ 弾性シール部材
８６ 動弁室
９０ カムキャップ
９０Ａ 軸受部
９０Ｂ ボルト締結ボス部
９０Ｃ ボルト通し孔
９２ アーム部材
９２ アーム部
９２Ａ ボス部
９２Ｂ ねじ孔
９４ ボルト
９８ ディスタンス部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーバヘッドカムエンジン（内燃機関）に関し、特に、オーバヘッドカムエンジンにおけるシリンダヘッドカバーの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
オーバヘッドカム（ＯＨＣ）エンジンは、シリンダヘッドの上部にカム軸を含む動弁機構を有し、シリンダヘッドに取り付けられたシリンダヘッドカバーによって動弁機構を覆う構造になっている。シリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーの取り付けは、一般的に、シリンダヘッドの外郭に沿って形成されたヘッドカバー取付フランジ面に、弾性シール部材を挟んで複数個のボルトによって取り付けられる。
【０００３】
また、シリンダヘッドカバーの取付構造として、カム軸をシリンダヘッドに回転可能に取り付けるためのカムキャップの上部にねじ孔を有するボルト締結ボス部が突出形成され、シリンダヘッドカバーを貫通したボルトがボルト締結ボス部のねじ孔にねじ締結されることにより、カム軸直上にシリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部を設定したものが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−８７９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリンダヘッドカバーは上下反転したバット形状をしているから、天井壁が膜振動を生じる傾向がある。このことは、シリンダヘッドカバーの薄肉化や合成樹脂化により顕著になり、ＮＶＨ特性を悪化する原因になる。
【０００６】
カム軸直上にシリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部を設定したものは、シリンダヘッドカバーの上壁部の膜振動を抑制する効果を生じる。このボルト締結部による膜振動の抑制は、膜振動の振幅（一次振動の振幅）が最大になる部位で行われることが最も効果的であるが、シリンダヘッドカバーの膜振動の振幅がカム軸直上部位で最大になるとは限らない。特に、カム軸が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されるダブルオーバヘッドカム（ＤＯＨＣ）エンジンでは、シリンダヘッドカバーの一次振動の振幅が最大になる部位が、カム軸直上部位でなく、吸気弁用カム軸と排気弁用カム軸との間のヘッドカバー幅方向（平面視で気筒配列方向に直交する方向）の中央領域に存在するため、カム軸直上にシリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部を設定したものでは、シリンダヘッドカバーの膜振動を効果的に低減することができない。
【０００７】
加えて、３気筒や２気筒の小型エンジンにおいては、特に振動の問題が大きく、シリンダヘッド自体のシール性や、シリンダヘッドカバーを貫通してエンジン内部に装着される点火プラグや燃料噴射弁の挿入部のシール性が厳しい。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、シリンダヘッドカバーの膜振動の振幅が大きくなる部位がカム軸直上にないエンジンでも、シリンダヘッドに対するシリンダヘッドカバーのボルト締結部の適切な設定によってシリンダヘッドカバーの膜振動を効果的に低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、動弁機構のカム軸（３６、４２）がシリンダヘッド（１０）に形成された半割り形状の軸受部（１０Ｈ、１０Ｊ）と当該シリンダヘッド（１０）にボルト締結によって固定された半割り形状のカムキャップ（３２、３８、９０）によって回転可能に支持され、前記シリンダヘッド（１０）の外郭に沿って形成されたヘッドカバー取付フランジ面（１０Ｌ）にシール部材（７０）を挟んでシリンダヘッドカバー（６８）がボルト締結によって取り付けられるオーバヘッドカムエンジンであって、前記カムキャップ（９０）に、当該カムキャップ（９０）より横方向に延出するアーム部（９２）が一体形成され、前記アーム部（９２）の先端部分にねじ孔（９２Ｂ）が形成され、前記シリンダヘッドカバー（６８）には前記ねじ孔（９２Ｂ）に対応する位置にボルト通し孔（６８Ｄ）が形成され、前記シリンダヘッドカバー（６８）の外部より前記ボルト通し孔（６８Ｄ）に通された頭付きボルト（９４）が前記アーム部（９２）の前記ねじ孔（９２Ｂ）にねじ係合している。
【００１０】
この構成によれば、頭付きボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定位置は、アーム部（９２）の先端部分のねじ孔（９２Ｂ）の配置位置、つまり、アーム部（９２）の延出方向と長さにより高い自由度をもって決まり、動弁機構等、動弁室（８６）に配置されている部材と干渉せずに、シリンダヘッドカバー（６８）の固定位置をシリンダヘッドカバー（６８）の膜振動の振幅が大きくなる部位に設けることができる。
【００１１】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、一つの実施形態として、前記カム軸（３６、４２）が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、前記アーム部（９２）は吸気弁用と排気弁用の前記カム軸（３６、４２）の少なくとも何れか一方の前記カムキャップ（９０）に一体形成されていて他方の前記カム軸の側に向けて延出している。
【００１２】
この構成によれば、頭付きボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定位置が、吸気弁用と排気弁用のカム軸の中間部に設定され、当該固定位置をシリンダヘッドカバー（６８）の膜振動の振幅（一次振動の振幅）が大きくなる部位に設けることができる。
【００１３】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、一つの実施形態として、前記カム軸（３６、４２）が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、吸気弁用と排気弁用の一方の前記カム軸のみにクランク角に対するバルブ開閉タイミングを可変設定するバルブ開閉タイミング可変設定装置（６０）が連結されており、前記アーム部（９２）は前記バルブ開閉タイミング可変設定装置（６０）が連結されていない前記カム軸の前記カムキャップ（９０）に一体形成されている。
【００１４】
この構成によれば、バルブ開閉タイミング可変設定装置（６０）の動作による振動が頭付きボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定部を介してシリンダヘッドカバー（６８）に伝わることがない。
【００１５】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、更に、前記シリンダヘッド（１０）には点火プラグあるいは燃料噴射弁の挿入孔（２８）を画成する筒状部（３０）が一体形成され、前記アーム部（９２）は前記筒状部（３０）の近傍へ向けて延出している。
【００１６】
この構成によれば、アーム部（９２）を用いたボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定部が点火プラグあるいは燃料噴射弁のレイアウトを阻害することがない。
【００１７】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、好ましくは、前記アーム部（９２）は前記シリンダヘッド（１０）と前記シリンダヘッドカバー（６８）とによって画定される動弁室（８６）内にあって前記シリンダヘッド（１０）の壁面に非接触である。
【００１８】
この構成によれば、アーム部（９２）とシリンダヘッド（１０）との間で直接的な振動伝達が行われることがなく、アーム部（９２）を用いたボルト（９４）によるシリンダヘッドカバー（６８）の固定部が動弁機構等、動弁室（８６）に配置されている部材と干渉することもない。
【００１９】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、好ましくは、前記カムキャップ（９０）は、カム軸（４２）を支持する半割り形状部（９０Ａ）の両側に、当該カムキャップ（９０）を前記シリンダヘッド（１０）に固定するためのボルト（４０）を挿入されるボルト通し孔（９０Ｃ）を形成されたボルト締結ボス部（９０Ｂ）を一体に有し、前記アーム部（９２）は片側の前記ボルト締結ボス部（９０Ｂ）から横方向に延出している。
【００２０】
この構成によれば、アーム部（９２）の長さを最短に設定でき、剛性を高めるためにアーム部（９２）を厚肉に形成しなくても、シリンダヘッドカバー（６８）の締結力を充分受け止めることが可能になる。
【００２１】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンは、好ましくは、更に、前記頭付きボルト（９４）の頭部と前記アーム部（９２）との間に前記頭付きボルト（９４）を挿入された筒状のディスタンス部材（９８）が設けられている。
【００２２】
この構成によれば、ディスタンス部材（９８）によって頭付きボルト（９４）の最大ねじ込み量が規定され、締め付け過ぎによってシリンダヘッドカバー（６８）にへこみが生じることを回避できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によるオーバヘッドカムエンジンによれば、頭付きボルトによるシリンダヘッドカバーの固定位置は、アーム部の延出方向と長さにより高い自由度をもって決まり、動弁機構等、動弁室に配置されている部材と干渉せずに、シリンダヘッドカバーの固定位置をシリンダヘッドカバーの膜振動の振幅が大きくなる部位に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるオーバヘッドカムエンジンの一つの実施形態のシリンダヘッドの平面図。
【図２】本実施形態によるオーバヘッドカムエンジンの縦断面図（図１の線II-II断面図）
【図３】本実施形態によるオーバヘッドカムエンジンに用いられる特別なカムキャップの拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明によるオーバヘッドカムエンジンの一つの実施形態を、図１〜図３を参照して説明する。本実施形態によるオーバヘッドカムエンジンは、火花点火式エンジン（ガソリンエンジン）で、３気筒ダブルオーバヘッドカムエンジンである。なお、以下の説明において、水平、垂直（上下）は、図２に示されているように、エンジンのシリンダ軸線Ｘが鉛直になるエンジン配置の場合についての便宜上の方向であり、また、平面視で気筒配列方向を前後方向、気筒配列方向に直交する方向を幅方向あるいは左右方向と云うことがある。
【００２６】
シリンダヘッド１０は、軽合金製で、図示されてないシリンダブロックに燃焼室（図示省略）の上死点側を閉じるように取り付けられるものであり、下側に燃焼室天井壁部１０Ａを有する。シリンダヘッド１０は、気筒配列方向に直交する面で見て、一方の側（図１で見て左側）に図示されていない吸気ポートに連通する吸気通路１２を、他方の側（図１で見て右側）に図示されていない排気ポートに連通する排気通路１４を、各々、気筒数分、有している。
【００２７】
シリンダヘッド１０には、各気筒に２個ずつ、吸気ポート（図示省略）を開閉する吸気弁１６と、排気ポート（図示省略）を開閉する排気弁１８とが取り付けられている。吸気弁１６は当該吸気弁１６のバルブステムの先端部に取り付けられたばねリテーナ２０とシリンダヘッド１０の燃焼室天井壁部１０Ａの上方に形成された上壁部１０Ｂとの間に取り付けられた圧縮コイルばね２２によって閉弁方向に付勢されている。排気弁１８は当該排気弁１８のバルブステムの先端部に取り付けられたばねリテーナ２４とシリンダヘッド１０の上壁部１０Ｂとの間に取り付けられた圧縮コイルばね２６によって閉弁方向に付勢されている。
【００２８】
シリンダヘッド１０の幅方向の中央部には、シリンダヘッド１０の燃焼室天井壁部１０Ａより上壁部１０Ｂを貫通する形態で上方に突出して内側に点火プラグ挿入孔２８を画成する円筒状部３０が、気筒数分、気筒配列方向に所定間隔をおいて一体形成されている。
【００２９】
各気筒の円筒状部３０の左側外壁部分とシリンダヘッド１０の左側壁１０Ｃとの間にはこれらを接続する吸気側立壁１０Ｄが上壁部１０Ｂより垂直に一体形成されている。また、各気筒の円筒状部３０の右側外壁部分とシリンダヘッド１０の右側壁１０Ｅとの間にはこれらを接続する排気側立壁１０Ｆが上壁部１０Ｂより垂直に一体形成されている。吸気側立壁１０Ｄと排気側立壁１０Ｆは、各気筒毎にあって円筒状部３０を挟んで左右方向に一直線に存在する。なお、吸気側立壁１０Ｄと排気側立壁１０Ｆには、シリンダヘッド１０内に溜まったオイルをオイルパンへ戻すためのオイル流通用開口１０Ｇが気筒配列方向に貫通形成されている。
【００３０】
シリンダヘッド１０の前部壁１０Ｋの上端部と吸気側立壁１０Ｄの上端部には、半割り形状の軸受部１０Ｈ、つまり、前部壁１０Ｋ、吸気側立壁１０Ｄの上面に開いた半円形凹部による軸受部１０Ｈが形成されている。前部壁１０Ｋの上面と吸気側立壁１０Ｄの上面には、半割り形状のカムキャップ３２が六角頭付きのボルト３４によって固定されている。カムキャップ３２は下底面に開いた半円形凹部による軸受部３２Ａを有し、シリンダヘッド１０の軸受部１０Ｈと協働して吸気弁用カム軸３６を回転可能に支持している。
【００３１】
シリンダヘッド１０の前部壁１０Ｋの上端部と排気側立壁１０Ｆの上端部には、半割り形状の軸受部１０Ｊ、つまり、前部壁１０Ｋ、排気側立壁１０Ｆの上面に開いた半円形凹部による軸受部１０Ｊが形成されている。前部壁１０Ｋの上面と排気側立壁１０Ｆの上面には、半割り形状の軽合金製のカムキャップ３８が六角頭付きのボルト４０によって固定されている。カムキャップ３８は下底面に開いた半円形凹部による軸受部３８Ａを有し、シリンダヘッド１０の軸受部１０Ｊと協働して排気弁用カム軸４２を回転可能に支持している。
【００３２】
排気弁用カム軸４２を支持する複数個のカムキャップ（３８）のうちの一つは、符号９０によって示されている後述する特別なカムキャップになっている。それ以外のカムキャップ３２、３８は、軽合金製の同一部品で、各々、上下反転の半円形凹部による軸受部３２Ａ、３８Ａを形成するアーチ形部分を有していて、軸受部３２Ａ、３８Ａの両側にボルト３４、４０を挿入されるボルト通し孔（図示省略）を貫通形成されたボルト締結ボス部３２Ｂ、３８Ｂを一体に有している。
【００３３】
吸気弁用カム軸３６と排気弁用カム軸４２とは、気筒配列方向に沿って互いに平行且つ水平に同一高さ位置に２列に配置されている。吸気弁用カム軸３６は吸気弁１６の開閉のためのカム形状部３６Ａを各吸気弁１６ごとに有している。排気弁用カム軸４２は排気弁１８の開閉のためのカム形状部４２Ａを各排気弁１８ごとに有している。
【００３４】
シリンダヘッド１０の吸気弁用カム軸３６側には、一端がシリンダヘッド１０に固定の支点部材４４に当接し、他端が吸気弁１６のステム先端に当接した吸気側スイングアーム４６が各吸気弁１６ごとに配置されている。吸気側スイングアーム４６は中間部に軸４８によってカムフォロワローラ５０を回転自在に支持している。カムフォロワローラ５０は吸気弁用カム軸３６の対応するカム形状部３６Ａの外周面に当接している。
【００３５】
シリンダヘッド１０の排気弁用カム軸４２側には、一端がシリンダヘッド１０に固定配置の支点部材５２に当接し、他端が排気弁１８のステム先端に当接した排気側スイングアーム５４が各排気弁１８ごとに配置されている。排気側スイングアーム５４は中間部に軸５６によってカムフォロワローラ５８を回転自在に支持している。カムフォロワローラ５８は排気弁用カム軸４２の対応するカム形状部４２Ａの外周面に当接している。
【００３６】
このように、スイングアーム式ＤＯＨＣの動弁機構が構成され、吸気弁用カム軸３６の回転によって各気筒の吸気弁１６が開閉し、排気弁用カム軸４２の回転によって各気筒の排気弁１８が開閉する。
【００３７】
吸気弁用カム軸３６の前端部はバルブ開閉タイミング可変設定装置（ＶＴＣ）６０を介してカム駆動スプロケット（図示省略）とトルク伝達関係で連結されている。排気弁用カム軸４２の前端部にはカム駆動スプロケット（図示省略）が固定されている。吸気弁用カム軸３６のカム駆動スプロケット（図示省略）と、排気弁用カム軸４２のカム駆動スプロケット（図示省略）と、クランク軸（図示省略）に固定されたクランク軸スプロケット（図示省略）とには、一つの無端チェーン６２が架け渡されている。これにより、吸気弁用カム軸３６と排気弁用カム軸４２のカム駆動スプロケットは、ともにクランク軸によって一斉駆動される。
【００３８】
ＶＴＣ６０は、公知の油圧式のものであってよく、クランク角に対するバルブ開閉タイミング（進角・遅角）を定量的に可変設定する。なお、吸気弁用カム軸３６のカムキャップ３２のうち、最もＶＴＣ６０に近い位置にあるカムキャップ３２、つまり、吸気弁用カム軸３６の軸線方向で見て最前端のカムキャップ３２は、ＶＴＣ６０に対する油圧の給排を行うための油路（図示省略）を内側に形成された幅広のものになっている。
【００３９】
シリンダヘッド１０の前部にはチェーンケース取付部６４が一体形成されている。チェーンケース取付部６４の前部には、ＶＴＣ６０、無端チェーン６２の配置部の前側と底部と左右両側を覆うように合成樹脂製のチェーンケース６６が液体シール（図示省略）を挟んで図示されていない複数個のボルト（図示省略）によってフランジ面接合で取り付けられている。
【００４０】
シリンダヘッド１０には、当該シリンダヘッド１０の外郭に沿ってヘッドカバー取付フランジ面１０Ｌが形成されている。本実施例ではシリンダヘッド１０の左側壁１０Ｃと右側壁１０Ｅと後部壁１０Ｍとチェーンケース取付部６４の上面は同一高さ位置にあり、更に上方開放のチェーンケース６６の上面はチェーンケース取付部６４の上面と同一高さ位置にあってチェーンケース取付部６４の上面に連続し、前部壁１０Ｋにカム軸３６、４２の軸受部１０Ｈ、１０Ｊが形成されてカムキャップ３２、３８が取り付けられていることから、左側壁１０Ｃと右側壁１０Ｅと後部壁１０Ｍとチェーンケース取付部６４とチェーンケース６６の上面が連続したループ状（略四角枠状）のヘッドカバー取付フランジ面１０Ｌをなしている。
【００４１】
ヘッドカバー取付フランジ面１０Ｌには合成樹脂製のシリンダヘッドカバー６８がゴム状弾性体製の弾性シール部材７０を挟んで気密に取り付けられている。シリンダヘッドカバー６８は上下反転の浅底バッド形状をしていて、シリンダヘッド１０の上部とチェーンケース６６の上部とに連続して存在し、カム軸３６、４２を含む動弁機構と、ＶＴＣ６０、無端チェーン６２を配置部の上側を一括して覆うものである。なお、図示されていないが、シリンダヘッドカバー６８には、各点火プラグ挿入孔２８に連通するアクセス孔を画定する円筒状部が天井壁部６８Ａより垂下された形態で一体形成されている。この円筒状部の下端面は円筒状部３０の上端面と対向しており、両端面間にはゴム状弾性体製の弾性シール部材７２（図２参照）が挟まれている。
【００４２】
なお、弾性シール部材７０、７２によるシリンダヘッド１０およびチェーンケース６６とシリンダヘッドカバー６８とのシール面は、図１に網掛けにより示されている。
【００４３】
次に、シリンダヘッド１０に対するシリンダヘッドカバー６８の取付構造について説明する。
【００４４】
シリンダヘッド１０の左側壁１０Ｃと右側壁１０Ｅと後部壁１０Ｍの上部には複数個のねじ止めボス部７４が一体形成されている。また、チェーンケース６６の前壁部６６Ａの上部にも複数個のねじ止めボス部７６が一体形成されている。ねじ止めボス部７４、７６には、これらを上下に貫通したねじ孔７８、８０が形成されている。
【００４５】
シリンダヘッドカバー６８の外周部の下部には、ねじ止めボス部７４、７６の各々に上下に対応する位置にボルト締結ボス部８２が一体形成されている。ボルト締結ボス部８２にはボルト通し孔（図示省略）が上下に貫通形成されている。
【００４６】
シリンダヘッドカバー６８は、ボルト締結ボス部８２のボルト通し孔（図示省略）に通された六角頭付きのボルト８４がねじ止めボス部７４、７６のねじ孔７８、８０にねじ係合することにより、シリンダヘッド１０およびチェーンケース６６の上部に着脱可能に固定され、シリンダヘッド１０と協働して上述の動弁機構を収容する動弁室８６を画定している。
【００４７】
排気弁用カム軸４２を支持するための特別なカムキャップ９０は、図３によく示されているように、カムキャップ９０は、軽合金製の同一部品で、上下反転の半円形凹部による軸受部９０Ａを形成するアーチ形部分と、軸受部９０Ａの両側にボルト４０を挿入されるボルト通し孔９０Ｃを貫通形成されたボルト締結ボス部９０Ｂとを一体に有している。カムキャップ９０は、他のカムキャップ３８と同様に、ボルト通し孔９０Ｃに通されたボルト４０によって排気側立壁１０Ｆの上面に固定され、シリンダヘッド１０の軸受部１０Ｊと協働して排気弁用カム軸４２を回転可能に支持する。
【００４８】
カムキャップ９０には、更に、一方のボルト締結ボス部９０Ｂの側部外壁より横方向に延出するアーム部９２が一体形成されている。アーム部９２は、基端を一方のボルト締結ボス部９０Ｂに連結された片持ち梁であり、一方のボルト締結ボス部９０Ｂより他方のボルト締結ボス部９０Ｂより遠ざかる方向に延出している。アーム部９２は先端にポット形状のねじ止めボス部９２Ａを一体に有している。ねじ止めボス部９２Ａにはねじ止めボス部９２Ａの上面に開口したねじ孔９２Ｂが形成されている。
【００４９】
カムキャップ９０がシリンダヘッド１０に固定された状態では、アーム部９２は、吸気弁用カム軸３６の側（図１、図２で見て左側）のボルト締結ボス部９０Ｂより吸気弁用カム軸３６の側に向けて、つまり、シリンダヘッド１０の幅方向の中央側へ向けて斜め前方に水平に延出し、動弁室８６内にあってシリンダヘッド１０、シリンダヘッドカバー６８の内壁面に非接触で、動弁室８６内に浮かんだように存在している。
【００５０】
カムキャップ９０は、気筒配列方向の中央部、３気筒エンジンの場合には、２番気筒の近傍に取り付けられるカムキャップに適用され、アーム部９２は、２番気筒のための点火プラグ挿入孔２８の円筒状部３０の外壁近傍へ向けて延出している。
【００５１】
シリンダヘッドカバー６８の天井壁部６８Ａがアーム部９２のねじ止めボス部９２Ａの真上に位置する部位には、円筒状のボルト締結ボス部６８Ｃが天井壁部６８Ａより垂下した形態で一体形成されている。ボルト締結ボス部６８Ｃには当該ボルト締結ボス部６８Ｃを軸線方向（上下方向）に貫通するボルト通し孔６８Ｄが形成されている。ボルト通し孔６８Ｄにはシリンダヘッドカバー６８の外側（外部）より六角頭付きのボルト９４が通され、ボルト９４がアーム部９２の先端のねじ孔９２Ｂにねじ係合している。
【００５２】
ボルト締結ボス部６８Ｃの下端面とねじ止めボス部９２Ａの上面との間にゴム状弾性体製の弾性シール部材９６が挟まれている。ボルト９４の頭部底面とねじ止めボス部９２Ａの上面との間にはボルト通し孔６８Ｄに挿入されてボルト９４を通された筒状のディスタンス部材９８が設けられている。ディスタンス部材９８は、ボルト９４のねじ孔９２Ｂに対する最大ねじ込み量を規定し、天井壁部６８Ａのボルト締結ボス部６８Ｃ部分の過剰なへこみと弾性シール部材９６の過剰初期変形を防止する。
【００５３】
上述の取付構造により、シリンダヘッドカバー６８は、複数個のボルト８４によって外周縁部の複数箇所をシリンダヘッド１０とチェーンケース６６に固定されること加えて、ボルト９４によって天井壁部６８Ａの前後左右の略中央部分をシリンダヘッド１０に固定される。これにより、シリンダヘッドカバー６８の特に天井壁部６８Ａのシリンダヘッド１０に対する取付強度、剛性が高くなり、天井壁部６８Ａが変形し難くなると共に振動し難くなる。
【００５４】
このようにして、シリンダヘッドカバー６８が振動し難くなることにより、弾性シール部材７０によるシリンダヘッド１０とシリンダヘッドカバー６８との間のシール性能が、振動を生じ易い３気筒や２気筒の小型エンジンでも良好になり、シール性能の信頼性が向上する。
【００５５】
ボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定位置は、アーム部９２のねじ止めボス部９２Ａの配置位置（ねじ孔９２Ｂの位置）、つまり、アーム部９２の延出方向と長さにより高い自由度をもって決まり、これらの最適設定によって、動弁機構等、動弁室８６に配置されている部材と干渉せず、シリンダヘッド１０、シリンダヘッドカバー６８の内壁面に接触しない範囲で、シリンダヘッドカバー６８の固定位置を天井壁部６８Ａの膜振動の振幅（一次振動の振幅）が大きくなる部位に設けることができる。
【００５６】
これにより、シリンダヘッドカバー６８の膜振動の振幅が大きくなる部位がカム軸直上にないエンジンでも、シリンダヘッド１０の構成を複雑化することなくシリンダヘッドカバー６８の膜振動（共振）を効果的に低減することができる。なお、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部は、シリンダヘッドカバー６８の一次振動と二次振動の双方の節部を避けた部位に設定し、一次振動と二次振動の双方の低減を図ることもできる。
【００５７】
また、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部は、シリンダヘッド１０の上壁部１０Ｂより突出形成したボルト取付座部によって設定するものでないから、アーム部９２の重量増加だけで、重量増加を最小限に抑えて軽量コンパクトに、しかも、動弁機構等、動弁室８６に配置される部材のレイアウトを阻害することなく、シリンダヘッドカバー６８の共振を効果的に防止することができる。アーム部９２は動弁室８６内にあってシリンダヘッド１０の壁面に非接触であるから、アーム部９２とシリンダヘッド１０との間で直接的な振動伝達が行われることがなく、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部が動弁機構等、動弁室８６に配置されている部材と干渉することもない。
【００５８】
ねじ止めボス部９２Ａの上面はシリンダ軸線方向（上下方向）で見てカムキャップ９０の最上面以下に位置していることが好ましく、この設定により、シリンダ軸線方向のエンジン高さに影響がなく、且つシリンダヘッド１０に対するシリンダヘッドカバー６８の取付面に近い位置でボルト９４による締結を行うことができ、振動防止がより効果的になる。また、アーム部９２はカムキャップ９０のボルト締結ボス部９０Ｂより延出しているから、アーム長を最短に設定でき、剛性を高めるために厚肉に形成しなくても、シリンダヘッドカバー６８の締結力を充分受け止めることが可能である。
【００５９】
また、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部は、円筒状部３０の外壁近傍にあるから、点火プラグのレイアウトを阻害することがなく、しかも、円筒状部３０の上端の弾性シール部材７２に与えるシール圧（圧縮量）を適正に設定する効果も得られる。これにより、振動の問題が大きい小型エンジンにおいても、簡単な構造で点火プラグ挿入孔２８のシール性能を高め、シール性能の信頼性を向上することができる。
【００６０】
また、ＶＴＣ６０の動作による振動がボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部を介してシリンダヘッドカバー６８に伝わらないよう、アーム部９２付きのカムキャップ９０は、ＶＴＣ６０が取り付けられていない側のカム軸、本実施例では、排気弁用カム軸４２のカムキャップに適用されている。ＶＴＣ６０が付かないエンジンでは、基本的に排気側のほうが吸気側よりバルブ開度（バルブリフト量）が小さいので、動弁系部品との干渉を避けて、より低い位置に、アーム部９２を用いたボルト９４によるシリンダヘッドカバー６８の固定部を形成するうえで、アーム部９２付きのカムキャップ９０は、排気弁用カム軸４２のカムキャップに適用されることが好ましい。
【００６１】
以上、本発明を、その好適形態実施例について説明したが、当業者であれば容易に理解できるように、本発明はこのような実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６２】
例えば、吸気弁１６と排気弁１８とで共通のカム軸を用いるシングルオーバヘッドカムエンジンにも適用可能であり、気筒数も３気筒に限られることも、火花点火式のガソリンエンジンに限られることもなく、オーバヘッドカム型であれば、ディーゼルエンジンにも適用できる。ディーゼルエンジンの場合、円筒状部３０による点火プラグ挿入孔２８は、直噴のための燃料噴射弁の挿入孔になる。
【００６３】
動弁機構もスイングアーム式のものに限られることなく、ロッカアーム式、直接駆動式のものであってもよい。シリンダヘッドカバー６８は、合成樹脂製のものに限られることなく、軽合金ダイキャスト製のものでもよい。また、アーム部９２を有するカムキャップ９０の個数は、１個に限れることはなく、気筒数等に応じて複数個設けられていてもよい。
【００６４】
また、上記実施形態に示した構成要素は必ずしも全てが必須なものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ シリンダヘッド
１０Ｈ 軸受部
１０Ｊ 軸受部
１０Ｌ ヘッドカバー取付フランジ面
１６ 吸気弁
１８ 排気弁
２８ 点火プラグ挿入孔
３０ 円筒状部
３２ カムキャップ
３４ ボルト
３６ 吸気弁用カム軸
３８ カムキャップ
４０ ボルト
４２ 排気弁用カム軸
４６ 吸気側スイングアーム
５４ 排気側スイングアーム
５６ 軸
５８ カムフォロワローラ
６０ バルブ開閉タイミング可変設定装置（ＶＴＣ）
６６ チェーンケース
６８ シリンダヘッドカバー
６８Ｄ ボルト通し孔
７０ 弾性シール部材
８６ 動弁室
９０ カムキャップ
９０Ａ 軸受部
９０Ｂ ボルト締結ボス部
９０Ｃ ボルト通し孔
９２ アーム部材
９２ アーム部
９２Ａ ボス部
９２Ｂ ねじ孔
９４ ボルト
９８ ディスタンス部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動弁機構のカム軸がシリンダヘッドに形成された半割り形状の軸受部と当該シリンダヘッドにボルト締結によって固定された半割り形状のカムキャップによって回転可能に支持され、前記シリンダヘッドの外郭に沿って形成されたヘッドカバー取付フランジ面にシール部材を挟んでシリンダヘッドカバーがボルト締結によって取り付けられるオーバヘッドカムエンジンであって、
前記カムキャップに、当該カムキャップより横方向に延出するアーム部が一体形成され、前記アーム部の先端部分にねじ孔が形成され、前記シリンダヘッドカバーには前記ねじ孔に対応する位置にボルト通し孔が形成され、前記シリンダヘッドカバーの外部より前記ボルト通し孔に通された頭付きボルトが前記アーム部の前記ねじ孔にねじ係合しているオーバヘッドカムエンジン。
【請求項２】
前記カム軸が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、前記アーム部は吸気弁用と排気弁用の前記カム軸の少なくとも何れか一方の前記カムキャップに一体形成されていて他方の前記カム軸の側に向けて延出している請求項１記載のオーバヘッドカムエンジンのシリンダヘッドカバー取付構造。
【請求項３】
前記カム軸が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、吸気弁用と排気弁用の一方の前記カム軸のみにクランク角に対するバルブ開閉タイミングを可変設定するバルブ開閉タイミング可変設定装置が連結されており、前記アーム部は前記バルブ開閉タイミング可変設定装置が連結されていない前記カム軸の前記カムキャップに一体形成されている請求項１記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項４】
前記シリンダヘッドには点火プラグあるいは燃料噴射弁の挿入孔を画成する筒状部が一体形成され、前記アーム部は前記筒状部の近傍へ向けて延出している請求項１から３の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項５】
前記アーム部は前記シリンダヘッドと前記シリンダヘッドカバーとによって画定される動弁室内にあって前記シリンダヘッドの壁面に非接触である請求項１から４の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項６】
前記カムキャップは、カム軸を支持する半割り形状部の両側に、当該カムキャップを前記シリンダヘッドに固定するためのボルトを挿入されるボルト通し孔を形成されたボルト締結ボス部を一体に有し、前記アーム部は片側の前記ボルト締結ボス部から横方向に延出している請求項１から５の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項７】
前記頭付きボルトの頭部と前記アーム部との間に前記頭付き締結ボルトを挿入された筒状のディスタンス部材が設けられている請求項１から６の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項１】
動弁機構のカム軸がシリンダヘッドに形成された半割り形状の軸受部と当該シリンダヘッドにボルト締結によって固定された半割り形状のカムキャップによって回転可能に支持され、前記シリンダヘッドの外郭に沿って形成されたヘッドカバー取付フランジ面にシール部材を挟んでシリンダヘッドカバーがボルト締結によって取り付けられるオーバヘッドカムエンジンであって、
前記カムキャップに、当該カムキャップより横方向に延出するアーム部が一体形成され、前記アーム部の先端部分にねじ孔が形成され、前記シリンダヘッドカバーには前記ねじ孔に対応する位置にボルト通し孔が形成され、前記シリンダヘッドカバーの外部より前記ボルト通し孔に通された頭付きボルトが前記アーム部の前記ねじ孔にねじ係合しているオーバヘッドカムエンジン。
【請求項２】
前記カム軸が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、前記アーム部は吸気弁用と排気弁用の前記カム軸の少なくとも何れか一方の前記カムキャップに一体形成されていて他方の前記カム軸の側に向けて延出している請求項１記載のオーバヘッドカムエンジンのシリンダヘッドカバー取付構造。
【請求項３】
前記カム軸が吸気弁用と排気弁用とで個別に２列に配置されており、吸気弁用と排気弁用の一方の前記カム軸のみにクランク角に対するバルブ開閉タイミングを可変設定するバルブ開閉タイミング可変設定装置が連結されており、前記アーム部は前記バルブ開閉タイミング可変設定装置が連結されていない前記カム軸の前記カムキャップに一体形成されている請求項１記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項４】
前記シリンダヘッドには点火プラグあるいは燃料噴射弁の挿入孔を画成する筒状部が一体形成され、前記アーム部は前記筒状部の近傍へ向けて延出している請求項１から３の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項５】
前記アーム部は前記シリンダヘッドと前記シリンダヘッドカバーとによって画定される動弁室内にあって前記シリンダヘッドの壁面に非接触である請求項１から４の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項６】
前記カムキャップは、カム軸を支持する半割り形状部の両側に、当該カムキャップを前記シリンダヘッドに固定するためのボルトを挿入されるボルト通し孔を形成されたボルト締結ボス部を一体に有し、前記アーム部は片側の前記ボルト締結ボス部から横方向に延出している請求項１から５の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【請求項７】
前記頭付きボルトの頭部と前記アーム部との間に前記頭付き締結ボルトを挿入された筒状のディスタンス部材が設けられている請求項１から６の何れか一項に記載のオーバヘッドカムエンジン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８７７０１（Ｐ２０１３−８７７０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９７２２（Ｐ２０１１−２２９７２２）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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