説明

シリンダヘッドの潤滑油供給構造

【課題】タイミングチェーンに潤沢に潤滑油を供給することができるようにしたシリンダヘッドの潤滑油供給構造を提供する。
【解決手段】端壁部10の外面に隣接してスプロケット14に巻掛けられたタイミングチェーン16が装備されたエンジンのシリンダヘッド6において、シリンダヘッド6内のエンジンオイルを潤滑油としてタイミングチェーン16の潤滑油供給個所Pに供給する構造であって、端壁部10に、潤滑油供給個所Pに対応する個所を最下部26aとして上縁から切り欠いて形成された切り欠き26をそなえる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイミングチェーンを潤滑させるシリンダヘッドの潤滑油供給構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エンジン(内燃機関)のシリンダヘッドには、吸気弁及び排気弁を駆動する動弁系が備えられ、この動弁系は、タイミングチェーンを通じてクランク軸に同期して作動するように構成される。かかるタイミングチェーンは、クランク軸の一端に結合されたクランクスプロケットと、カム軸或いはカム軸と連動する軸の一端に結合されたカムスプロケットとに掛け渡される。
【0003】
多くのエンジンの場合、カムスプロケットを結合されるカム軸等は、シリンダヘッドのクランク軸方向両端に立設する端壁部上縁に支持されて装備される。例えば、特許文献1に記載されているように、シリンダヘッドの軸方向両端の端壁部上部にカム軸受部を設け、これらのカム軸受部にカム軸を支持させる。シリンダヘッドの上部には、軸方向両端の端壁部と、軸方向に延在する両側壁部とで囲繞された凹状の空間が形成され、この凹状空間内に動弁機構が装備される。
【0004】
ところで、タイミングチェーンは、エンジン作動時にはクランク軸と共に常時回動するので、常時、摺動フリクションが発生しており、このフリクションの低減や磨耗抑止には潤滑油を十分に供給することが必要である。タイミングチェーンは、回動によって降下しシリンダブロック下方に進むのでオイルパンの上部に飛散しているエンジンオイルが付着してチェーンガイドとの間の摺接部に潤滑油として供給される。しかし、この供給された潤滑油は、タイミングチェーンが回動して上昇する際に飛散してしまい、タイミングチェーンがシリンダヘッドの付近から下方に進む段階では潤滑油不足を招き、タイミングチェーンとこれに接触するチェーンガイドとの間の摺接部でフリクションの増加を招き、摩耗が進むおそれがある。
【0005】
特許文献1では、この課題に着目し、動弁機構が装備されるシリンダヘッドの上部空間と、タイミングチェーンが装備されるシリンダヘッドの端部外面とを区画するシリンダヘッドの端壁部に、タイミングチェーンの内側で前記タイミングチェーンの進行方向に指向し且つタイミングチェーンにオイルを供給するチェーン供給用オイル落し穴を設けた構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平8−135427号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1の技術のように、シリンダヘッドの端壁部にチェーン供給用オイル落し穴を設けた構成では、潤滑油を十分に供給することができず、特にエンジンが高速回転すると、タイミングチェーンが下方に進む段階でやはり潤滑油不足を招き、タイミングチェーンとこれに接触するチェーンガイドとの間の摺接部でのフリクションの増加を招き、また、摩耗を十分に抑えることができない。
【0008】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、タイミングチェーンに潤沢に潤滑油を供給することができるようにして、タイミングチェーンやチェーンガイドのフリクションや摩耗を十分に抑えることができるようにした、シリンダヘッドの潤滑油供給構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するために、本発明のシリンダヘッドの潤滑油供給構造は、端壁部の外面に隣接してスプロケットに巻掛けられたタイミングチェーンが装備されたエンジンのシリンダヘッドにおいて、前記シリンダヘッド内のエンジンオイルを潤滑油として前記タイミングチェーンの潤滑油供給個所に供給する構造であって、前記端壁部に、前記潤滑油供給個所に対応する個所を最下部として上縁から切り欠いて形成された切り欠きをそなえていることを特徴としている。
【0010】
なお、切り欠きとは、凹状又はくさび状に削除して欠損させた個所であり、ここでは、端壁部を上縁から凹状に削除したものとする。
前記シリンダヘッドに前記最下部に向けて次第に下降し前記切り欠きと連続するように形成されたオイル案内用傾斜面と、をそなえていることが好ましい。
前記シリンダヘッドの前記最下部は、前記タイミングチェーンの回転方向において下降方向側であることが好ましい。
【0011】
前記スプロケットの下方に配置され下降する前記タイミングチェーンを案内するチェーンガイドが装備され、前記タイミングチェーンの前記潤滑油供給個所は、前記タイミングチェーンが前記スプロケットとの係合を終えた直後の個所に設定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0012】
本発明のシリンダヘッドの潤滑油供給構造によれば、端壁部に形成した切り欠きは、端壁部を貫通する穴のようには流路断面積が制約されないので、タイミングチェーンに潤沢にエンジンオイルを供給することができる。さらに、端壁部を貫通する穴に比べてシリンダヘッドへの加工が容易であり、加工自体を減らすことも可能となる。
シリンダヘッドに形成されたオイル案内用傾斜面を備える場合、シリンダヘッド内のエンジンオイルをシリンダヘッドの端壁部に形成された切り欠きの最下部に向けて案内して、このエンジンオイルが切り欠きの最下部から端壁部の外面に隣接したタイミングチェーンに供給されるので、タイミングチェーンにエンジンオイルを潤滑油として供給することができる。
【0013】
これにより、タイミングチェーンに関連するフリクションを低減することができ、タイミングチェーンやチェーンガイドの摩耗を十分に抑えることができる。
スプロケットの下方に配置され下降するタイミングチェーンを案内するチェーンガイドが装備される場合、タイミングチェーンの潤滑油供給個所を、タイミングチェーンがスプロケットとの係合を終えた直後の個所に設定すれば、タイミングチェーンとチェーンガイドとの摺接部分に潤沢にエンジンオイルを供給することができ、タイミングチェーンに関連するフリクションの低減や、タイミングチェーンやチェーンガイドの摩耗抑制をより促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態にかかるシリンダヘッドの潤滑油供給構造を示すシリンダヘッドの端壁部の正面図であり、(a)はスプロケットを記載した通常の正面図、(b)はスプロケットを除去して示す正面図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかるシリンダヘッドの潤滑油供給構造をエンジンの端壁部の正面図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかるシリンダヘッドの潤滑油供給構造を示すシリンダヘッドの要部上面図であり、図1(a)のA矢視図に相当する。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図1〜図3は本発明の一実施形態にかかるシリンダヘッドの潤滑油供給構造を説明する図であり、これらの図に基づいて説明する。
図2に示すように、本実施形態にかかるエンジン2は、シリンダブロック4と、シリンダブロック4の上部に結合されたシリンダヘッド6と、シリンダブロック4の下部に結合されたオイルパン8とをそなえて構成される。シリンダブロック4内の上部には、図示しないシリンダが複数並んで形成され、各シリンダ内には図示しないピストンがエンジン行程に応じて往復動するように装備される。シリンダブロック4内の下部には、図示しないクランクシャフトが前記ピストンの図示しないピストンロッドを接続されて装備され、ピストンの往復動に応じて回転する。
【0016】
また、シリンダヘッド6の上方に開口した凹所24(図1参照)内には図示しない動弁機構の図示しないカムシャフトが、クランクシャフト回転軸心線と平行に装備される。シリンダヘッド6の上方には、凹所を覆うように図示しないロッカカバーが装着される。また、凹所24内の動弁機構の各摺動部には、エンジンオイルが潤滑油として供給されるようになっており、このエンジンオイルの一部は凹所24内の底部に落下する。
【0017】
エンジン2の一端側の壁部(端壁部)10には、このクランクシャフトの軸端及びカムシャフトの軸端が突出しており、各シャフトの軸端には、それぞれスプロケット12,14が装備され、両スプロケット12,14に、タイミングチェーン16が架け渡される。これによって、クランクシャフトが回転すると、スプロケット12,14及びタイミングチェーン16が連動して回動し、カムシャフトがクランクシャフトと同期したタイミングで図中に矢印で示すように回転する。ただし、スプロケット14はスプロケット12の2倍の歯数を有し、クランクシャフトが2回転(つまり1運転サイクル)すると、カムシャフトが1回転(1運転サイクル)する。
【0018】
上下に離隔するスプロケット12,14間には、タイミングチェーン16を所定の軌道に案内するチェーンガイド18,20が装備される。タイミングチェーン16はスプロケット12,14間の上昇部分と下降部分とが遠心力によって互いに離隔する方向に膨らもうとする。チェーンガイド18,20はこれを抑えるように、滑らかな凸状に湾曲形成されたガイド面18a,20aを有し、両スプロケット12,14の間で、タイミングチェーン16の上昇部分と下降部分とが互いに接近する軌道に案内する。これにより、タイミングチェーン16は所定の軌道を回動しスプロケット12,14との噛合長さも確保される。
【0019】
一方のチェーンガイド18は、一端18bをシリンダブロック4の端壁部10に回動自在に枢支される可動ガイドであり、他端18cを、シリンダブロック4の端壁部10に装着されたチェーンテンショナ22によって押圧され、チェーンテンショナ22の押し付け力に応じてガイド面18aがタイミングチェーン16に圧接している。これによって、タイミングチェーン16をチェーンテンショナ22の押し付け力に応じた張力状態に保持される。
【0020】
なお、チェーンガイド20は、複数個所でシリンダブロック4の端壁部10に固定された固定ガイドであり、回動はしない。
このようなシリンダブロック4の端壁部10には、スプロケット12,14及びタイミングチェーン16を覆うように、図示しないチェーンカバーが装着される。端壁部10とチェーンカバーとで囲繞されるタイミングチェーン16等を収容する空間は、下方のオイルパン8内のエンジンオイル収容空間と連通しており、クランクシャフトの回転に伴いオイルパン8内で飛散するエンジンオイルの一部が、この近傍のスプロケット12及びタイミングチェーン16のスプロケット12に巻き付いている個所に付着する。
【0021】
したがって、スプロケット12に巻き付いている個所から、スプロケット14に向けて上昇する際には、タイミングチェーン16に付着したエンジンオイルが、タイミングチェーン16とチェーンガイド18のガイド面18aとの摺接部分で潤滑油として機能して、かかる摺接部分のフリクションや摩耗を抑制する。
しかしながら、スプロケット12近傍の回動軌道下部においてタイミングチェーン16に十分なエンジンオイルが付着しても、この付着したエンジンオイルは、タイミングチェーン16が上昇する過程で、上記摺接部分に供給されるだけでなく、タイミングチェーン16の回転に伴って飛散するため、タイミングチェーン16が上昇してスプロケット14近傍の回動軌道上部に達した段階では、エンジンオイルが不足する。特に、タイミングチェーン16とチェーンガイド20のガイド面20aとの摺接部分の潤滑が不足する。
【0022】
そこで、シリンダヘッド6に、シリンダヘッド6内のエンジンオイルを潤滑油としてタイミングチェーン16の潤滑油供給個所に供給する本潤滑油供給構造が設けられている。
図1,図3に示すように、シリンダヘッド6の上面には上方に開口した凹所24が形成されている。この凹所24は、シリンダヘッド6に略水平方向に延びて形成された面6aを底面とし、軸方向に沿って形成されたシリンダヘッド6の側壁6b,6bと、軸方向端部に形成されたシリンダヘッド6の両端壁部10とに包囲されて形成されるが、チェーンガイド20は装備される側の端壁部10には、端壁部10を上縁から切り欠いて形成された切り欠き26が形成されている。
【0023】
この切り欠き26は、潤滑油供給個所に対応する個所を鉛直方向最下部26aとして形成される。さらに、シリンダヘッド6の面6aには、最下部26aに向けて次第に下降して切り欠き26と連続するように形成されたオイル案内用傾斜面28が形成されている。
潤滑油供給個所とは、タイミングチェーン16が下降しながらスプロケット14との係合を終えた直後の個所(換言すれば、タイミングチェーン16がスプロケット14から離れた直後の個所)Pであって、タイミングチェーン16を案内するチェーンガイド20は、この潤滑油供給個所Pの直下でタイミングチェーンと摺接する。また、潤滑油供給個所Pに対応する個所とは、シリンダヘッド6の凹所24の底部の面6aに落下したエンジンオイルをオイル案内用傾斜面28により案内して切り欠き26へと導いて端壁部10の外側に流下させると、オイルの流れが矢印Fで示すように潤滑油供給個所Pに向かう個所である。
【0024】
なお、潤滑油供給個所Pは、タイミングチェーン16が下降しスプロケット14から離れた直後に位置するので、スプロケット14の回転軸、つまり、凹所24の幅方向略中央に位置するカムシャフトの直下よりも、一側寄り(図1中、右寄り)に偏倚している。したがって、オイル案内用傾斜面28は、主として凹所24の他側(図1中、左側)から凹所24の一側寄りに下降傾斜すると共に、凹所24の一端側(スプロケット14の装着される側)に向けて他端側から下降傾斜している。
【0025】
さらに、このオイル案内用傾斜面28の切り欠き26の最下部26aに近い部分には、平面状の傾斜面28の一部を削除した略球面状のオイル溜り28aが形成され、切り欠き26の最下部26aから潤滑油供給個所Pにエンジンオイルを安定して供給することができるようになっている。
なお、切り欠き26の部分にはスプロケット14が固定されるカムシャフト34の軸端部を軸支する軸受部材32を取り付ける軸受取付用基部30が対をなして突設されている。
【0026】
本発明の一実施形態にかかるシリンダヘッドの潤滑油供給構造は、上述のように構成されるので、シリンダヘッド6に形成されたオイル案内用傾斜面28が、シリンダヘッド6の凹所24内のエンジンオイルをシリンダヘッド6の端壁部10に形成された切り欠き26の最下部26aに向けて案内する。そして、このエンジンオイルが切り欠き26の最下部26aから端壁部10の外面に隣接したタイミングチェーン16に供給される。
【0027】
これにより、タイミングチェーン16がその移動軌道の上部において不足するエンジンオイルが、その後必要となるタイミングチェーン16とチェーンガイド14との摺接部に進む前で、補給されることになり、かかる摺接部にエンジンオイルを潤滑油として供給することができる。
特に、端壁部10に形成した切り欠き26は、端壁部10を貫通する穴のようには流路断面積が制約されないので、タイミングチェーン16に潤沢にエンジンオイルを供給することができる。これにより、タイミングチェーン16に関連したフリクションの低減や、タイミングチェーン16やチェーンガイド14の摩耗を十分に抑えることができる。
【0028】
また、凹所24内のエンジンオイルは、何れかのルートを通じてオイルパン8まで流下させることが必要であり、凹所24内の動弁機構に十分なエンジンオイルを供給しようとすると、この供給したエンジンオイルをオイルパン8まで流下させるルートの確保も1つの課題となるが、本構造によれば、オイルパン8まで流下させる大きなルートともなり、この点でも有効であり、しかも、流下ルートの確保だけでなく、流下時にエンジンオイルをタイミングチェーン16等の潤滑に有効利用することになる。
【0029】
また、タイミングチェーン16の潤滑油供給個所Pを、タイミングチェーン16が下降を開始しスプロケット14から離れた直後の個所であって、イミングチェーン16がチェーンガイド14と摺接する直前の個所とすれば、タイミングチェーン16とチェーンガイド14との摺接部分に潤沢にエンジンオイルを供給することができ、タイミングチェーン16に関連したフリクションの低減や、タイミングチェーン16やチェーンガイド14の摩耗の抑制をより促進することができる。
【0030】
また、タイミングチェーン16が上方向に回転している時にオイル供給するとオイルの霧化が促進され、タイミングチェーン16に付着したオイルが飛散しやすくいわゆるオイル持去りが生じてオイルの保持性が悪化するが、本構造では、下降しているタイミングチェーン16にオイルを供給しており、タイミングチェーン16の移動方向と自重によるオイルの落下方向とが一致するので、オイルの霧化が抑制され、タイミングチェーン16に付着したオイルが保持され易い利点もある。
【0031】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態の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、この実施形態の一部を変形したて利用したり、この実施形態の一部のみを利用したりすることが可能である。
例えば、図1(b)に示す切り欠き26の形状やオイル案内用傾斜面28の形状はこれに特定されるものではない。オイル溜り28aの形状もこれに特定されるものではなく、また、このオイル溜り28aを省略することも考えられる。
【符号の説明】
【0032】
2 エンジン
4 シリンダブロック
6 シリンダヘッド
8 オイルパン
10 壁部(端壁部)
12,14 スプロケット
16 タイミングチェーン
18,20 チェーンガイド
22 チェーンテンショナ
24 凹所
26 切り欠き
26a 最下部
28 オイル案内用傾斜面
28a オイル溜り
P 潤滑油供給個所

【特許請求の範囲】
【請求項1】
端壁部の外面に隣接してスプロケットに巻掛けられたタイミングチェーンが装備されたエンジンのシリンダヘッドにおいて、前記シリンダヘッド内のエンジンオイルを潤滑油として前記タイミングチェーンの潤滑油供給個所に供給する構造であって、
前記端壁部に、前記潤滑油供給個所に対応する個所を最下部として上縁から切り欠いて形成された切り欠きをそなえている
ことを特徴とする、シリンダヘッドの潤滑油供給構造。
【請求項2】
前記シリンダヘッドに前記最下部に向けて次第に下降し前記切り欠きと連続するように形成されたオイル案内用傾斜面をそなえている
ことを特徴とする、請求項1記載のシリンダヘッドの潤滑油供給構造。
【請求項3】
前記シリンダヘッドの前記最下部は、前記タイミングチェーンの回転方向において下降方向側であることを特徴とする請求項1又は2記載のシリンダヘッド潤滑油供給構造。
【請求項4】
前記スプロケットの下方に配置され下降する前記タイミングチェーンを案内するチェーンガイドが装備され、
前記タイミングチェーンの前記潤滑油供給個所は、前記タイミングチェーンが前記スプロケットとの係合を終えた個所に設定されている
ことを特徴とする、請求項1〜3いずれか1項に記載のシリンダヘッドの潤滑油供給構造。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2012−137026(P2012−137026A)
【公開日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−290035(P2010−290035)
【出願日】平成22年12月27日(2010.12.27)
【出願人】(000006286)三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Fターム(参考)】