| 【発明の名称】 |
内燃機関の動弁装置への給油構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】角田 俊哉
【氏名】西田 正美
【氏名】山谷 光隆
【氏名】呉宮 克典
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| 【要約】 |
【課題】可変動弁機構５３、５４へのオイル供給を、チェーンケース７に形成したオイル通路１０１を介して行う場合に、ヘッド側オイル通路８５の上流端部とケース側オイル通路１０１の下流端部とをシール部材等を設けずに確実に油密に接続して、コスト削減を図る。
【解決手段】チェーンケース７にエンジンマウントの取付部９２を一体成形し、３本のボルトによりシリンダヘッド前端壁部４ｂに締結して、このエンジンマウント部材取付部９２に形成したケース側接合面１００ａをシリンダヘッド前端壁部４ｂの本体側接合面６１ａに対し油密に接合する。ケース側接合面１００ａにケース側オイル通路１０１の下流端部を開口させるとともに、本体側接合面６１ａにおいてケース側接合面１００ａの下流端開口部に連通するようにヘッド側オイル通路８５の上流端部を開口させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内燃機関の本体に動弁装置を駆動するためのチェーンを収容するチェーンケースが締結され、該チェーンケース及び内燃機関本体の内部にそれぞれ形成したケース側及び本体側オイル通路により、前記動弁装置にオイルを供給するようにした動弁装置への給油構造において、前記チェーンケースには、内燃機関を車体に搭載するためのマウント部材が取り付けられるとともに複数の締結部材により内燃機関本体に締結されたマウント部材取付部が設けられ、前記マウント部材取付部には、前記複数の締結部材により内燃機関本体側の接合面に対し油密に接合されるケース側接合面が設けられ、前記ケース側オイル通路の一端部が、前記ケース側接合面に開口する一方、前記本体側オイル通路の一端部は、前記内燃機関本体側の本体側接合面において前記ケース側オイル通路の開口部に連通するように開口されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置への給油構造。
【請求項２】 請求項１において、前記本体側オイル通路の開口部は、内燃機関本体側の本体側接合面において、該内燃機関のクランク軸の軸線方向に沿って見て、気筒の径方向中心部近傍に位置していることを特徴とする内燃機関の動弁装置への給油構造。
【請求項３】 請求項２において、前記内燃機関本体は、シリンダブロックとシリンダヘッドとを備え、このシリンダヘッドに動弁装置が配設されており、前記チェーンケースのマウント部材取付部が前記シリンダヘッドの一端側の端壁部に締結され、該端壁部に前記本体側接合面が形成され、前記シリンダヘッドの端壁部とこの端壁部に隣接する気筒の点火プラグボス部との間に、該端壁部及びボス部を連結する連結壁が設けられ、前記連結壁の内部に前記本体側オイル通路が形成されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置への給油構造。
【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１つの発明において、前記動弁装置は、前記ケース側及び本体側オイル通路を介して供給されるオイルを受けて吸気弁又は排気弁の少なくとも一方の動弁タイミングを変更する可変動弁機構を備えていることを特徴とする内燃機関の動弁装置への給油構造。
【請求項５】 請求項４において、前記動弁装置は、カム軸と該カム軸を軸支するカム軸受部とを備え、前記カム軸受部は、シリンダヘッドに設けられたシリンダヘッド側軸受部と、このシリンダヘッド側軸受部に締結されたキャップ部材とからなり、前記シリンダヘッド側軸受部及びキャップ部材には、それぞれ、前記本体側オイル通路を構成する第１及び第２オイル通路が形成され、前記第１オイル通路の下流端部が、前記シリンダヘッド側軸受部における前記キャップ部材との接合面に開口される一方、前記第２オイル通路の上流端部は、前記キャップ部材におけるシリンダヘッド側軸受部との接合面において前記第１通路の下流端開口部と連通するように開口され、前記第１オイル通路の下流端部ないし第２オイル通路の上流端部に、前記可変動弁機構へ供給するオイルを濾過するための専用のオイルフィルタが嵌合されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置への給油構造。
【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１つの発明において、前記複数の締結部材は、３つ以上設けられ、そのうちの少なくとも３つの締結部材が前記チェーンケースのマウント部材取付部において三角形の頂点となるように配置されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置への給油構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気又は排気弁を作動させる動弁装置への給油構造に関し、特に、該動弁装置へオイルを供給する油路の構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の給油構造として、例えば特開平１１−３２４６２７号公報に開示されるように、油圧によって吸気又は排気弁の動弁タイミングを変更するように構成された可変動弁機構を備え、この可変動弁機構へのオイル供給通路を、タイミングチェーンを収容するチェーンケースの内部に設けたものが知られている。このものでは、オイル供給通路の上流側がシリンダブロック内のオイルギャラリに接続される一方、下流側はシリンダヘッドに配設されている前記可変動弁機構に接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来例の給油構造では、チェーンケース内のオイル通路をシリンダブロックやシリンダヘッドのオイル通路と接続するようにしているので、この接続部の周囲にＯリングを配設したり、オイルシール剤を塗布して、オイル漏れを防止する対策が必要となる。このため、部品点数や加工工数が増加し、それに伴って製造コストが増加するという問題が生じる。
【０００４】特に、前記従来例のような油圧式の可変動弁機構を備えたものでは、可変動弁機構の作動応答性を高めるために、油圧をかなり高くすることが要求されるため、前記したオイル漏れの対策に伴うコスト増加等が著しい。
【０００５】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チェーンケース内に設けたチェーンケース側オイル通路と内燃機関本体側のオイル通路との接続部分の構造に工夫を凝らし、この接続部分にオイルシール部材等を別途設けることなく、オイル漏れを確実に防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明の解決手段では、内燃機関を車体に搭載するためのマウント部材をチェーンケースに取り付けるようにするとともに、該マウント部材の取り付けられる部位の近傍においてチェーンケースが内燃機関本体に強固に締結されることに着目し、その締結部分の近傍で本体側オイル通路とチェーンケース側オイル通路とを連通させるようにした。
【０００７】具体的には、請求項１の発明では、内燃機関の本体に動弁装置を駆動するためのチェーンを収容するチェーンケースが締結され、該チェーンケース及び内燃機関本体の内部にそれぞれ形成したケース側及び本体側オイル通路により、前記動弁装置にオイルを供給するようにした動弁装置への給油構造を前提とする。そして、前記チェーンケースに、内燃機関を車体に搭載するためのマウント部材が取り付けられるとともに複数の締結部材により内燃機関本体に締結されるマウント部材取付部を設け、このマウント部材取付部には、前記複数の締結部材により内燃機関本体側の接合面に対し油密に接合されるケース側接合面を設けて、前記ケース側オイル通路の一端部を該ケース側接合面に開口させる一方、前記本体側オイル通路の一端部は、前記内燃機関本体側の本体側接合面において前記ケース側オイル通路の開口部に連通するように開口させる構成とする。
【０００８】この構成によれば、チェーンケースのマウント部材取付部が複数の締結部材により内燃機関本体に強固に締結され、該マウント部材取付部のケース側接合面が内燃機関本体の本体側接合面に油密に接合される。
【０００９】ここで、前記マウント部材取付部と、該マウント部材取付部が締結される内燃機関本体側の部位とは、内燃機関の自重が集中的に作用することから、特に高剛性に構成されており、しかも、両者が前記の如く複数の締結部材により強固に締結されている。そして、このように剛性が高くかつ締結力の高い部位で本体側及びケース側オイル通路の開口部同士を連通させることにより、その開口部の周囲にオイルシール部材等を配設することなく、オイル漏れを確実に防止することができる。よって、製造コストの低減を図りつつ、動弁装置へ安定してオイルを供給することができる。
【００１０】請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記本体側オイル通路の開口部を、内燃機関本体側の本体側接合面において、該内燃機関のクランク軸の軸線方向に沿って見て、気筒の径方向中心部近傍に位置づけるものとする。
【００１１】このことで、クランク軸の軸線方向に沿って見て、本体側オイル通路の開口部が気筒の径方向中心部近傍に位置するということは、本体側オイル通路が気筒の径方向中心部近傍に位置するということであるから、この本体側オイル通路から動弁装置へと繋がるオイル通路の設計自由度が向上する。
【００１２】請求項３の発明では、請求項２の発明において、前記内燃機関本体は、シリンダブロックとシリンダヘッドとを備え、このシリンダヘッドに動弁装置が配設されており、前記チェーンケースのマウント部材取付部が前記シリンダヘッドの一端側の端壁部に締結されていて、該端壁部に前記本体側接合面が形成されている。そして、前記シリンダヘッドの端壁部とこの端壁部に隣接する気筒の点火プラグボス部との間に、該端壁部及びボス部を連結する連結壁を設け、この連結壁の内部に前記本体側オイル通路を形成するものとする。
【００１３】この構成では、チェーンケースのマウント部材取付部が締結されるシリンダヘッドの端壁部が、連結壁によって補強されるので、該端壁部に形成された本体側接合面の剛性が向上し、これにより、該接合面におけるオイル漏れをより確実にかつ容易に防止できる。
【００１４】請求項４の発明では、請求項１〜３のいずれか１つの発明において、前記動弁装置は、前記ケース側及び本体側オイル通路を介して供給されるオイルを受けて吸気弁又は排気弁の少なくとも一方の動弁タイミングを変更する可変動弁機構を備えているものとする。
【００１５】このことにより、可変動弁機構の応答性等の性能を良好に確保するためには、高圧なオイルの供給が必要となるので、斯かる高圧のオイルをケース側及び本体側オイル通路を介して供給する場合に、請求項１の発明の作用及び効果がより有効なものとなる。
【００１６】請求項５の発明では、請求項４の発明において、前記動弁装置は、カム軸と該カム軸を軸支するカム軸受部とを備え、前記カム軸受部は、シリンダヘッドに設けられたシリンダヘッド側軸受部と、このシリンダヘッド側軸受部に締結されたキャップ部材とからなるものである。そして、前記シリンダヘッド側軸受部及びキャップ部材に、それぞれ、前記本体側オイル通路を構成する第１及び第２オイル通路を形成し、前記第１オイル通路の下流端部を、前記シリンダヘッド側軸受部における前記キャップ部材との接合面に開口させる一方、前記第２オイル通路の上流端部は、前記キャップ部材におけるシリンダヘッド側軸受部との接合面において前記第１通路の下流端開口部と連通するように開口させ、さらに、前記第１オイル通路の下流端部ないし第２オイル通路の上流端部に、前記可変動弁機構へ供給するオイルを濾過するための専用のオイルフィルタを嵌合させる構成とする。
【００１７】この構成では、カム軸受部の内部に設けた第１及び第２オイル通路によって、オイルが可変動弁機構に対して供給されるようになる。また、可変動弁機構専用のオイルフィルタを設けたことで、該可変動弁機構の作動を安定して確保することができる。さらに、このオイルフィルタは、第１オイル通路の下流端部ないし第２オイル通路の上流端部に嵌合されているので、該オイルフィルタの設置場所を別途設ける必要がなく、省スペース化を図ることができるとともに、キャップ部材のシリンダヘッド側軸受部への取付構造を利用して前記オイルフィルタを配設することができるので、該オイルフィルタの組み付けを容易に行うことができる。
【００１８】請求項６の発明では、請求項１〜５のいずれか１つの発明において、前記複数の締結部材を、３つ以上設け、かつそのうちの少なくとも３つの締結部材を、前記チェーンケースのマウント部材取付部において三角形の頂点となるように配置するものとする。
【００１９】この構成により、三角形の頂点となるように配置された３つの締結部材によって、マウント部材取付部のケース側接合面と内燃機関本体の本体側接合面とを確実に油密に接合させることができ、これにより、請求項１の発明の作用を十分に得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】（エンジン全体構成）図１及び図２は、本発明の実施形態に係るエンジン１（内燃機関）の外観を示し、このエンジン１は、クランク軸２の軸線方向に４つの気筒が直線的に並ぶように設けられた直列４気筒ガソリンエンジンである。このエンジン１は、アルミニウム合金製のシリンダブロック３の上部に、同じくアルミニウム合金製のシリンダヘッド４が組み付けられて、エンジン１本体が構成されており、該シリンダヘッド４の上部には、詳しくは後述するが、動弁装置（図６参照）が配設され、さらに、この動弁装置の上方を覆うようにシリンダヘッドカバー５が組み付けられている。一方、シリンダブロック３の下面には、オイルパン６が組み付けられている。
【００２２】尚、この明細書では、前記シリンダブロック３及びシリンダヘッド４の長手方向すなわちクランク軸２の軸線Ｘ方向をエンジン１の前後方向とし、該クランク軸２の出力端側（図１の紙面手前側、図２の右側）をエンジン１の後側と呼ぶ一方、その反対側（図１の紙面奥側、図２の左側）をエンジン１の前側と呼ぶ。また、図１に示すようにエンジン１の後側から前側を見て、右側をエンジン１の右側と呼び、その反対側をエンジン１の左側と呼ぶものとする。
【００２３】前記シリンダブロック３及びシリンダヘッド４からなるエンジン１本体の前端部には、該シリンダブロック３からシリンダヘッド４に亘るようにチェーンケース７が組み付けられている。このチェーンケース７は、その上側略１／４くらいの部分がシリンダヘッド４に取り付けられる一方、残りの下側の部分はシリンダブロック３に取り付けられて、動弁装置を駆動するためのタイミングチェーンをエンジン前方から覆うようになっている。
【００２４】また、このエンジン１はクランク軸２の軸線Ｘ方向が図示しない車両の幅方向と概略一致するよう、該車両の前側に設けられたエンジンルームに横置きに搭載されるものであり、いわゆるロール慣性主軸マウントのためのエンジンマウント部材がチェーンケース７に取り付けられるようになっている。
【００２５】また、前記エンジン１の左側面には、各シリンダ内の燃焼室へ空気を供給するための吸気マニホルド８が配設されている。さらに、このエンジン１の左側面におけるエンジン前側の部位には、図２にのみ示すが、それぞれＶベルト９により駆動されるパワステポンプ１０、ウォータポンプ１１等の補記類が配置され、一方、エンジン後側の部位にはスタータモータ１２やオイルフィルタ１３が配置されている。
【００２６】尚、図２に示す符号１７は、オイルパン６内に貯留されているエンジンオイルの量を点検するためのレベルゲージである。
【００２７】前記吸気マニホルド８は、樹脂を射出成形により形成した複数の部材を互いに溶着して、一体としたものである。詳しくは、この吸気マニホルド８は、大きく湾曲する４本の分岐管１８，１８，…を有し、これらの分岐管１８，１８，…の各下流端部に亘るように設けられた取付フランジ部（図示せず）がシリンダヘッド４の吸気側側壁部４ａに取り付けられる一方、該４本の分岐管１８，１８，…の各上流端部はサージタンク１９に集合し、そこからエンジン後側の斜め上方に向かって、共通吸気管２０が直線的に延びている。
【００２８】前記共通吸気管２０の上流端部には、図外のエアフィルタを介して吸入される空気の流通量を調整するためのスロットル弁２１が配設されているとともに、該スロットル弁２１の弁体２１ａをバイパスする吸気の流通量を調節するために、電磁弁からなるアイドルスピードコントロール弁２２が配設されている。
【００２９】さらに、前記吸気マニホルド８の分岐管１８，１８，…の上方に近接して、図１にのみ示すが、各分岐管１８，１８，…に略直交するようにエンジン前後方向に延びるフューエルディスパイプ２３が配設されている。このフューエルディスパイプ２３のエンジン後側の端部には、図示しない燃料供給ホースが接続されていて、この燃料供給ホースにより燃料ポンプから送られてくる高圧の燃料がフューエルディスパイプ２３を介して、各シリンダ毎のインジェクタに分配供給されるようになっている。また、このフューエルディスパイプ２３内の燃料の圧力状態を検出するための燃圧センサ２４と、設定圧以上となった高圧の燃料を逃がして、燃料タンクに戻すためのリリーフ弁２５とが配設されている。
【００３０】一方、エンジン１の本体右側には、図示しないが、各シリンダ内の燃焼室から既燃ガスを排出させる排気マニホルドが取り付けられている。該排気マニホルドの下流端部には、パイプ部材からなる排気管の上流端部が接続され、この排気管の下流端側が車体のフロア下まで延びていて、そこに排気浄化用の触媒が接続されるようになっている。
【００３１】また、エンジン１の後側上方には、エンジン１前側から順に各シリンダ毎に配設された第１〜第４点火プラグ２６ａ，２６ｂ，…に高圧電流を供給する点火コイルユニット２７が配置されている。
【００３２】尚、図１における符号２８は、エンジン１の動弁装置におけるカム軸の回転位置を検出するためのカム角センサであり、また、符号２９は、クランク軸２の出力端部に締結固定されるとともに、図外のオートマチックトランスミッション（ＡＴ）のトルクコンバータに締結されて、エンジン１の出力をＡＴに伝達するドライブプレートである。
【００３３】（シリンダブロックの構成）次に、前記シリンダブロック３の構成について、図３〜５に基づいて詳細に説明する。ここで、図３及び図４は、吸気マニホルド８やウォータポンプ１１等の補機類を全て取り除いた状態で、それぞれシリンダブロック３の吸気側側壁部３ａ及びシリンダブロック３の前端壁部３ｂを示すものである。また、図５は、シリンダブロック３の水平断面構造を示す前記図４のＡーＡ線断面図である。
【００３４】前記図３に示すように、シリンダブロック３の吸気側側壁部３ａには、その前端部の上端部近傍においてエンジン１外方に向かって膨出するように、ウォータポンプ１１を収容するウォータポンプ収容部３０が設けられている。一方、前記吸気側側壁部３ａの後端側の下端部近傍には、エンジン１を潤滑するエンジンオイルを濾過するためのオイルフィルタ１３の取付台座部３１が設けられている。
【００３５】図４に示すように、シリンダブロック３の前端壁部３ｂには、左右両側においてそれぞれ上端部から下端部に亘ってシリンダブロック３の前方へ突出する突出壁部３２，３２が設けられていて、この突出壁部３２，３２に対して、それぞれ、前記チェーンケース７下部の左右両側が取り付けられることで、このチェーンケース７とシリンダブロック３の前端壁部３ｂとの間に前記したタイミングチェーンを収容する扁平の空間部が形成されるようになっている。また、その突出壁部３２，３２のうち、シリンダブロック３の吸気側寄りのものには、ウォータポンプ収容部３０内に連通する円形の開口部が形成されており、さらにその下方には該突出壁部３２の内側にオイルポンプを収容するオイルポンプ収容空間３３が開口している。
【００３６】また、同図において明らかなように、このシリンダブロック３は、吸気側側壁部３ａ及び排気側側壁部３ｃの各下端部がそれぞれクランク軸２（この図には示さず）の軸心Ｘよりも下方まで延びているディープスカートタイプのものであり、それらの両スカート部に囲まれた部分が、クランク軸２を収容するクランク室３４とされている。このクランク室３４には、クランク軸２を軸支する主軸受部３５と軸受キャップ３６とが設けられ、該主軸受部３５はシリンダブロック３に形成される一方、軸受キャップ３６はボルト３７により前記主軸受部３５に対して締結固定されるようになっている。
【００３７】また、図４にのみ示すが、シリンダブロック３のトップデッキには、シリンダブロック３にシリンダヘッド４を取り付けるためのヘッドボルト孔３８が形成されている。
【００３８】次に、シリンダブロック３におけるオイル通路の構造について説明する。図３〜５に示すように、シリンダブロック３の吸気側側壁部３ａにおける上下方向の中間部には、シリンダブロック３の前端部から後端部に亘って直線的に延びるようにメインギャラリ３９が形成されるとともに、オイルポンプから吐出されるエンジンオイルをオイルフィルタ１３に導く第１供給路４０と、このオイルフィルタ１３により濾過されたエンジンオイルを前記メインギャラリ３９に導く第２供給路４１とが形成されている。
【００３９】詳しくは、前記第１供給路４０の上流端部は、オイルポンプの吐出孔と連通する一方、下流端部は、オイルフィルタ１３の取付台座部３１に開口して、オイルフィルタ１３のオイル取入孔に連通している。また、前記第２供給路４１の上流端部も前記取付台座部３１に開口して、オイルフィルタ１３のオイル吐出孔と連通する一方、下流端部は、前記メインギャラリ３９と連通している。該メインギャラリ３９は、前端部及び後端部がそれぞれプラグ３９ａ、３９ｂにより閉止される一方、前端部寄りの中間部に第３供給路４２が分岐接続されている。この第３供給路４２は、図４に示すようにシリンダブロック３の前端壁部３ｂの内部においてエンジン１の左右方向に延びるように形成されていて、その下流端部が図示しない油圧式チェーンテンショナに接続されるようになっている。
【００４０】尚、このチェーンテンショナは、前記タイミングチェーンの緩み側スパン（クランク側スプロケットと排気側カム軸スプロケットとの間）にチェーンの張力調節用として設けられている。
【００４１】また、第３供給路４２はシリンダブロック３の吸気側からドリルにより穿孔されて形成されたものであり、吸気側（上流側）端部の開口部がプラグ４２ａにより閉止されているとともに、中間部には、詳しくは後述するが、チェーンケース７に形成されたオイル通路へオイルを供給するための連通路４３が分岐接続されている。この連通路４３は、図５に示すように、シリンダブロック３の前端壁部３ｂの内部を前後方向に延びるように形成され、その上流端部が第３供給路４２の中間部と連通する一方、下流端部はシリンダブロック３の前端壁部３ｂの前面に開口している。
【００４２】（動弁装置へのオイル供給通路の構成）次に、前記シリンダブロック３からシリンダヘッド４の動弁装置へ至るオイル供給通路の構成について説明する。以下、図６〜８に基づいて、まず、前記シリンダヘッド４の構成から説明する。
【００４３】尚、図６は、吸気及び排気弁やカム軸等を全て取り除いた状態で、エンジン上側から見たシリンダヘッド４の上部を示すものである。また、図７は、エンジン前側から見たシリンダヘッド４の前端壁部４ｂを示すものである。さらに、図８は、シリンダヘッド４の前端側の垂直断面構造を示す前記図６のＢーＢ線断面図である。
【００４４】図６に示すように、シリンダヘッド４のミドルデッキ４ｃにおける各シリンダの径方向中心部近傍には、前記第１〜第４点火プラグ２６ａ，２６ｂ，…がそれぞれ螺合するように第１〜第４プラグ孔４５ａ、４５ｂ、…が設けられ、さらに、該プラグ孔４５ａ、４５ｂ、…のそれぞれの周囲には、図示しない吸気及び排気弁を各シリンダ毎に２本ずつ配設するための配設孔４６，４６，…が設けられている。また、シリンダヘッド４の吸気側と排気側とにおいて、前記配設孔４６，４６，…の上方には、前記吸気及び排気弁を開閉作動させるカム軸４７、４８がシリンダの列方向（エンジン前後方向）に延びるように互いに平行に配置され、それぞれシリンダの列方向に所定距離隔てて前側から順に配置された吸気側及び排気側の第１〜第５カム軸受部４９ａ、４９ｂ、…、５０ａ、５０ｂ、…（第４及び第５カム軸受部は図示せず）によって軸支されている。
【００４５】前記吸気側及び排気側のカム軸４７、４８の前端部には、それぞれカムスプロケット５１、５２が取り付けられており、この２つのカムスプロケット５１、５２と、クランク軸２の前端部に設けられているクランク側スプロケット（図示せず）との間には、タイミングチェーン（図示せず）が張架されていて、このタイミングチェーンを介してクランク軸２の回転力がカムスプロケット５１、５２に伝達されるようになっている。
【００４６】また、前記吸気側及び排気側のカム軸４７、４８の前端部には、それぞれ可変動弁機構５３、５４が配設されている。この可変動弁機構５３、５４は、吸気側及び排気側のカム軸４７、４８とカムスプロケット５１、５２とを所定角度範囲で相対回動させることにより、該カム軸４７、４８のクランク軸２に対する回転位相を所定範囲内で無段階に変更するように構成された周知の構造のものである。
【００４７】前記第１プラグ孔４５ａの上方には、シリンダヘッド前端壁部４ｂと離間して、該第１プラグ孔４５ａを囲むように該シリンダヘッド４のミドルデッキ４ｃ上面からシリンダヘッドカバー５の裏面へ至るように延びるとともに、第１プラグ孔４５ａへ第１点火プラグ２６ａを取り付ける際に、該第１点火プラグ２６ａを第１プラグ孔４５ａへ導くように上方が開口した第１プラグボス部５５が形成されている。また、第２プラグ孔４５ｂ及び第３プラグ孔４５ｃの上方には、前記第１プラグボス部５５と離間して、該第２及び第３プラグ孔４５ｂ、４５ｃを囲むようにシリンダヘッド４のミドルデッキ４ｃ上面からシリンダヘッドカバー５の裏面へ至るように延びるとともに、第２及び第３点火プラグ２６ｂ、２６ｃを取り付ける際に該２つの点火プラグ２６ｂ，２６ｃを第２及び第３プラブ孔４５ｂ、４５ｃへそれぞれ導くように上方が開口した第２プラグボス部５６が形成されている。
【００４８】また、前記第１プラブボス部５５の後側壁面の左側及び右側端部と第２プラグボス部５６の前側壁面の左側及び右側端部とをそれぞれ連結するように、左側及び右側プラグボス間壁５８、５９が設けられている。
【００４９】さらに、前記シリンダヘッド４の上部には、このシリンダヘッド前端壁部４ｂを補強するために、該前端壁部４ｂと前記第１プラグボス部５５とを連結する連結壁５７が設けられている。この連結壁５７は、シリンダヘッド４の左右方向略中央部に設けられており、図８に示すように、上部が前記前端壁部４ｂの後面と第１プラグボス部５５の前側壁部とを連結する一方、下部は、その前端部のみが前記前端壁部４ｂの後面に接続されていて、該前端部よりも後方には左右方向に貫通する略方形状の孔５７ａが形成されている。
【００５０】また、前記シリンダヘッド前端壁部４ｂには、図７及び図８に示すように、チェーンケース７との締結部位を補強するための厚肉部６１が設けられている。この厚肉部６１の中心部は、前記図７に示すようにエンジン前方から見て、すなわちクランク軸２の軸線Ｘ方向に沿って見て、シリンダの径方向中心部近傍に位置するように設けられている。また、この厚肉部６１は、前記図８に示すように、シリンダヘッド前端壁部４ｂの後面が該シリンダヘッド４のミドルデッキ４ｃとロアデッキ４ｄとの間に形成されたウォータジャケット６２内へ膨出するようにして形成されている。
【００５１】前記厚肉部６１の上部はミドルデッキ４ｃと一体とされていて、このミドルデッキ４ｃ上面からシリンダヘッド前端壁部４ｂの後面に至る左右一対の上面リブ７５が形成されている。一方、前記ミドルデッキ４ｃよりも下方のウォータジャケット６２内において、前記厚肉部６１の後面からミドルデッキ４ｃ下面に至る後面リブ７６が形成され、さらに、該厚肉部６１とロアデッキ４ｄの上面との間に亘って、シリンダヘッド前端壁部４ｂから後方に突出する下面リブ７７が形成されている。この上面、後面及び下面リブ７５、７６、７７により、シリンダヘッド前端壁部４ｂの剛性をより向上させている。
【００５２】一方、前記シリンダヘッド前端壁部４ｂの前面には、前記図７に示すように、該厚肉部６１に対応する中央寄りの部分に平坦面６１ａが形成されるとともに、左右両端においてそれぞれ上端部から下端部に亘ってシリンダヘッド４の前方へ突出する突出壁部６３，６３が設けられている。この突出壁部６３，６３に対して、それぞれ、前記チェーンケース７上部の左右両側を取り付けるとともに、該チェーンケース７のエンジンマウント部材取付部（図９及び図１０に示す符号９２）が前記シリンダヘッド前端壁部４ｂの厚肉部６１に締結されるようになっている。
【００５３】詳しくは、前記厚肉部６１には、平坦面６１ａから後方に向かって３つのボルト孔６４、６５、６６が穿孔されており、このボルト孔６４、６５、６６にそれぞれチェーンケース７のエンジンマウント部材取付部９２を前側から貫通する３本のボルト（図示せず）が螺入される。この３つのボルト孔６４、６５、６６のうちの２つのボルト孔６４、６５は、平坦面６１ａの上側において互いに左右方向に離間し、左右方向から見て重複するように配置されている。残る１つのボルト孔６６は、前記２つのボルト孔６４、６５に対し左右方向について中間位置でかつそれらの下方に配置されている。つまり、前記３つのボルト孔６４、６５、６６は三角形の頂点となるように配置されている。
【００５４】このことで、前記チェーンケース７のエンジンマウント部材取付部９２は、前記シリンダヘッド前端壁部４ｂの厚肉部６１に対し、三角形の頂点となるように配置された３本のボルトにより締結されることになるため、該３本のボルトの近傍、特に３本のボルトで囲まれた部分では、エンジンマウント部材取付部９２がシリンダヘッド前端壁部４ｂに対して極めて強固に締結されることになる。尚、前記２つの突出壁部６３，６３の間には、チェーンケース７とシリンダヘッド前端壁部４ｂとに挟まれて、動弁装置駆動用のタイミングチェーンを収容する空間部が形成される。
【００５５】前記の如き構成のシリンダヘッド前端壁部４ｂには、前記吸気側及び排気側のカム軸４７、４８をそれぞれ軸支する吸気側及び排気側の第１〜第５のカム軸受部４９ａ、４９ｂ、…、５０ａ、５０ｂ、…のうち、エンジン１の前端部に位置する第１のカム軸受部４９ａ、５０ａが設けられている。すなわち、前記図７に示すように、シリンダヘッド前端壁部４ｂの上部には、左右方向に長いカムキャップ部材６７が取り付けられていて、このカムキャップ部材６７と前記前端壁部４ｂのシリンダヘッド側軸受部７０とに亘るように、吸気側及び排気側の軸受面６８、６９がそれぞれ形成されている。すなわち、該吸気側及び排気側の軸受面６８、６９は、それぞれ上下に２分割されており、上側が前記カムキャップ部材６７に形成される一方、下側が前端壁部４ｂの上端部、すなわちシリンダヘッド側軸受部７０に形成されている。
【００５６】また、前記吸気側及び排気側の軸受面６８、６９のそれぞれの左右両側において、カムキャップ部材６７に上下方向の貫通孔７１，７１，…が形成されるとともに、シリンダヘッド前端壁部４ｂには、該各貫通孔７１に連通するようにカムキャップボルト孔７８が穿孔されていて、図示しない４本のカムキャップボルトによって、カムキャップ部材６７が前記シリンダヘッド側軸受部７０に締結されるようになっている。
【００５７】また、前記カムキャップ部材６７には、吸気側及び排気側の可変動弁機構５３、５４へそれぞれ供給されるオイルの圧力制御を行う２つのオイルコントロールバルブ７２（以下ＯＣＶという）が配設されている。このＯＣＶ７２の外形は略円柱状とされ、軸線が上下方向となるように配設されるとともに、下部は上部に比べ小径とされている。このＯＣＶ７２の配設構造として、前記カムキャップ部材６７には、前記第１のカム軸受部４９ａ、５０ａの２つの軸受面６８、６９の間において左右方向に並列して、前記ＯＣＶ７２の下部が挿入可能な内径を有する上下方向の貫通孔７３が形成されている。また、該貫通孔７３の下部に対応するシリンダヘッド前端壁部４ｂには、該前端壁部４ｂの後面から前方へ向かって窪んだ凹部７４が形成されている。そして、前記カムキャップ部材６７の貫通孔７３と前端壁部４ｂの凹部７４に、ＯＣＶ７２の下部が収納されている。
【００５８】さらに、前記カムキャップ部材６７には、ＯＣＶ７２によって圧力制御されたオイルを前記吸気側及び排気側の軸受面６８、６９へそれぞれ供給するためのＯＣＶ下流油路８０，８０が設けられている。この各ＯＣＶ下流油路８０は、上流端部がＯＣＶ７２に接続される一方、下流端部は前記吸気側及び排気側の軸受面６８、６９に形成された周溝８１，８１と連通している。そして、この各周溝８１は、図示しないが吸気側及び排気側のカム軸４７、４８の内部に形成された油路の一端部と連通し、さらに、このカム軸内部の油路の他端部は、前記可変動弁機構５３、５４に接続されている。
【００５９】また、前記カムキャップ部材６７には、エンジン１本体のシリンダヘッド４から供給されるオイルをＯＣＶ７２へ導くためのＯＣＶ上流油路８２が設けられている。このＯＣＶ上流油路８２は、下流端部が前記２つのＯＣＶ７２にそれぞれ接続されて、カムキャップ部材６７の内部を左右方向に延びる２本の横通路８３，８３と、カムキャップ部材６７の左右方向略中央部において上下方向に延びるように設けられ、中間部に前記２つの横通路８３，８３の各上流端部がそれぞれ分岐接続される一方、下端部がカムキャップ部材６７の下面に開口された縦通路８４とからなる。この縦通路８４は、シリンダヘッド前端壁部４ｂの上面に開口されたヘッド側オイル通路８５の下流端部と連通している。尚、詳しくは後述するが、該ヘッド側オイル通路８５の上流端部は、シリンダヘッド前端壁部４ｂの前面に形成された平坦面６１ａに開口されている。
【００６０】次に、図９及び１０に基づいて、チェーンケース７の構成について説明する。尚、図９は、エンジン後方から見たチェーンケース７の後面を示し、したがって、同図において図の右側がエンジン１の右側であり、図の左側がエンジン１の左側である。また、図１０は、チェーンケース７の垂直方向の断面構造と、シリンダヘッド３及びシリンダブロック４との配置関係を示す前記図９のＣーＣ線の断面図である。尚、このチェーンケース７を補強するために設けられているリブ等は省略している。
【００６１】図９に示すように、チェーンケース７の左右両端縁部から下端縁部にかけて連続するように、ケース本体の後面から後方へ突出するフランジ部７ａが形成され、このフランジ部７ａの上部と下部とが、それぞれ前記シリンダヘッド４及びシリンダブロック３の各突出壁部６３、３２に取り付けられる。尚、図９及び図１０において符号Ｘは、クランク軸２の軸線を示しており、符号９１は、該クランク軸２の前端部が貫通するためのクランク軸貫通孔である。
【００６２】また、図１０に示すように、チェーンケース７の前面の上部には、図外のエンジンマウント部材を取り付けるエンジンマウント部材取付部９２が一体に形成されている。このエンジンマウント部材取付部９２は、全体としてエンジン前方側へ膨出するように形成され、その上面９２ａは略平坦であり、この上面９２ａに開口してそこから下方に延びるようにマウント取付ボルト孔９４が設けられている。このマウント取付ボルト孔９４は、軸線の上側が下側に比べてわずかにエンジン１の前方へ位置するように傾斜している。
【００６３】前記エンジンマウント部材取付部９２には、前記の如く、該エンジンマウント部材取付部９２をシリンダヘッド４の厚肉部６１へ締結するための３本のボルトがそれぞれ貫通するように、ボルト貫通孔９６、９７、９８が設けられている。また、前記ボルト貫通孔９６、９７、９８のシリンダヘッド側端部の周囲には、それぞれチェーンケース７の後面よりも後方に突出したボルト貫通孔ボス部９６ａ、９７ａ、９８ａが形成されていて、エンジン１の右側の上側ボルト貫通孔９７のボス部９７ａと下側ボルト貫通孔９８のボス部９８ａとは互いに連続するように一体的に形成されている。
【００６４】また、前記２つの上側ボルト貫通孔９６、９７の間には、下側ボルト貫通孔９８の上方で前記ボス部９６ａ〜９８ａと同様に後方に突出する円形のボス部１００が形成され、この円形ボス部１００の後端に前記シリンダヘッド前端壁部４ｂの厚肉部６１前面の平坦面６１ａ（本体側接合面）と接合するように、ケース側接合面１００ａが設けられている。このように、エンジンマウント部材取付部９２と厚肉部６１とを締結するボルト間にケース側接合面１００ａを設けたことで、本体側接合面６１ａとケース側接合面１００ａとが極めて密に接合される。
【００６５】そして、前記ケース側接合面１００ａには、本体側接合面６１ａに開口されているヘッド側オイル通路８５の上流端部と連通するようにケース側オイル通路１０１の下流端部が開口している。すなわち、図１０に示すように、チェーンケース７の内部には上下方向に延びるケース側オイル通路１０１が形成されていて、その下流端部が前記ケース側接合面１００ａにおいて開口される一方、上流端部はシリンダブロック３の前端壁部３ｂにおける連通路４３の下流端開口部に対応する位置に開口されている。つまり、このエンジン１では、前記ケース側オイル通路１０１によって、シリンダブロック３のオイルギャラリ３９からシリンダヘッド４の可変動弁機構５３、５４に対して直接的にオイルを供給できるようになっている。
【００６６】また、前記ケース側オイル通路１０１の上流端開口部の周囲には、チェーンケース７の後面よりも後方へ突出したボス部１０２が形成されている。このボス部１０２の後面は、シリンダブロック前端壁部３ｂの連通路４３の下流端部周囲と接合するように形成されており、その接合部分にはＯリング１０３が配設されて、該接合部分からオイルが漏れることを防止している。
【００６７】一方、ケース側オイル通路１０１の下流端部は、前記の如くへッド側オイル通路８５の上流端部と連通しているが、このヘッド側オイル通路８５は、図８に示すように上流端部が前記シリンダヘッド前端壁部４ｂの本体側接合面６１ａに開口し、そこから厚肉部６１の内部を略水平に後方に延びる上流側オイル通路１１０と、この上流側オイル通路１１０の後端側に連通し、そこから上方に延びて、シリンダヘッド４の連結壁５７の上面に開口される下流側オイル通路１１１とから構成されている。また、図７に示すように、前記本体側接合面６１ａにおける上流側オイル通路１１０の上流端開口部は、前記２つの上側ボルト孔６４、６５の中間に位置している。
【００６８】また、前記下流側オイル通路１１１は、前記可変動弁機構５３，５４が要求するオイル量を十分に供給できる内径を有するように、ドリルにより連結壁４３の上面から下方へ向かって穿孔して形成される。一方、上流側オイル通路１１０は、前記下流側オイル通路１１１を穿孔したドリル刃よりも大径のドリル刃によりシリンダヘッド４の本体側接合面６１ａから後方へ向かって穿孔して形成される。このように、上流側オイル通路１１０の内径を下流側オイル通路１１１の内径よりも大径としているため、チェーンケース７のケース側オイル通路１０１の下流端開口部と、前記上流側オイル通路１１０の上流端開口部（ヘッド側オイル通路８５の開口部）とを接続させる際に、両方の開口部の中心が製造誤差等で上下あるいは左右方向に相対的にずれていても、下流側オイル通路１１１と同等のオイル流通断面積を確保して、前記可変動弁機構５３、５４へのオイル供給量を十分に確保することができる。
【００６９】また、図７及び図８に示すように、前記ヘッド側オイル通路８５を構成する下流側オイル通路１１１の下流端部と前記カムキャップ部材６７の縦通路８４の上流端部とが連通する部分に、可変動弁機構５３、５４専用のオイルフィルタ１１２が配置されている。これは、可変動弁機構５３、５４における構成部材間のクリアランスが極めて小さいことに鑑み、エンジン１の各潤滑部に供給するオイルを濾過するための通常のオイルフィルタ１３とは別に、可変動弁機構専用のオイルフィルタ１１２を設けて、オイル中の異物を確実に取り除くことにより、可変動弁機構５３、５４の動作を安定させるようにしたものである。
【００７０】この専用オイルフィルタ１１２の配設構造を詳しく説明すると、図８に示すように、前記下流側オイル通路１１１の下流端部には、その内径が該下流側オイル通路１１１の中間部の内径に比べて大径となるように穿孔された大径部１１３が設けられ、この大径部１１３と連通する前記カムキャップ部材６７の縦通路８４の上流端部は、該大径部１１３と略同径となるように形成している。そして、前記大径部１１３よりもわずかに大径の円柱状に形成された専用オイルフィルタ１１２の上部と下部とを、それぞれ縦通路８４の上流端部と下流側オイル通路１１１の大径部１１３とに嵌合させるようにしている。
【００７１】このようにオイル通路の一部を利用して専用オイルフィルタ１１２を配設しているため、該専用オイルフィルタ１１２を配設するための場所を別途設ける必要がない。また、専用オイルフィルタ１１２の組み付けは、該専用オイルフィルタ１１２の下部を前記下流側オイル通路１１１の大径部１１３に嵌合して、専用オイルフィルタ１１２を配設していないものと同様にカムキャップ部材６７をシリンダヘッド４に締結することにより行うことができるため、専用オイルフィルタ１１２を配設したことによる製造工数の増加を抑制できる。
【００７２】次に、シリンダブロック３から可変動弁機構５３、５４へ至るオイルの流れについて説明する。まず、オイルポンプから吐出され、オイルフィルタ１３を経てシリンダブロック３のメインギャラリ３９へ供給されたオイルは、該メインギャラリ３９の前端部から第３供給路４２に流通し、この第３供給路４２から分岐する連通路４３を介して、チェーンケース７のケース側オイル通路１０１へ至る。そして、このケース側オイル通路１０１を上方へ向かったオイルは、エンジンマウント部材取付部９２後面のケース側接合面１００ａに開口した下流端部から、シリンダヘッド４側の本体側接合面６１ａに開口したヘッド側オイル通路８５の上流側オイル通路１１０へと流れ、さらに、この上流側オイル通路１１０から下流側オイル通路１１１を通って、カムキャップ部材６７の縦通路８４に至る。この際、オイルは、下流側オイル通路１１１の下流端部と縦通路８４の上流端部とに嵌合された可変動弁機構専用のオイルフィルタ１１２により濾過される。
【００７３】さらに、濾過後のオイルは、前記縦通路８４の途中から左右にそれぞれ分岐した横通路８３，８３に流通し、この各横通路８３により、吸気側及び排気側のＯＣＶ７２，７２へ分配供給される。
【００７４】そうして、前記各ＯＣＶ７２によってそれぞれ圧力を調整されたオイルが、ＯＣＶ下流油路８０，８０を通って吸気側及び排気側の軸受面６８、６９の周溝８１，８１へ供給され、さらに、吸気側及び排気側のカム軸４７、４８の内部に形成された油路を介して、前記可変動弁機構５３、５４へ供給される。
【００７５】したがって、この実施形態に係る内燃機関の動弁装置への給油構造によると、剛性の高いチェーンケース７のエンジンマウント部材取付部９２と３つのリブ７５、７６、７７によって補強されたシリンダヘッド前端壁部４ｂの厚肉部６１とを、三角形の頂点となるように配置した３本のボルトによって締結し、かつそのうちの２本のボルトの間に、ケース側オイル通路１０１の下流端部が開口するケース側接合面１００ａとヘッド側オイル通路８５の上流端部が開口する本体側接合面６１ａとを位置づけたため、該２つのオイル通路１０１，８５の開口部の周囲にオイルシール部材等を設けることなく、接合面からのオイル漏れを確実に防止することができる。
【００７６】特にこのエンジン１では、可変動弁機構５３、５４に対し、その作動応答性を高めるためにメインギャラリ３９から流量絞り等を設けることなく直接的にオイルを供給しているので、前記ケース側接合面１００ａ及び本体側接合面６１ａの接合部分には比較的高い油圧が作用することになるが、前記したように該ケース側接合面１００ａ及び本体側接合面６１ａは強固に接合しているため、このような場合においても確実にオイル漏れを防止することができる。これにより、可変動弁機構５３、５４へのオイル供給を確実に行えるので、該可変動弁機構５３、５４の応答性を良好に確保することができる。
【００７７】また、ヘッド側オイル通路８５をシリンダヘッド４の左右方向の中間位置に設けたので、本実施形態のように吸気側及び排気側の可変動弁機構５３、５４がシリンダヘッド４の左右にそれぞれ設けられている場合に、オイル供給通路の取り廻しを容易に行うことができる。
【００７８】（他の実施形態）尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、３本のボルトを三角形の頂点となるように配置してチェーンケース７のエンジンマウント部材取付部９２をシリンダヘッド４に対して締結しているが、これに限らず、例えば４本以上のボルトを用いて締結した場合でも、そのうちの少なくと３本が三角形の頂点となるように配置すれば、前記実施形態と同じ効果が得られる。また、ボルトの本数を２本としてそれらの間にケース側接合面１００ａと本体側接合面６１ａとを位置づけるようにしてもよい。
【００７９】また、本発明は、シリンダブロック前端壁部３ｂの連通路４３とチェーンケース７のケース側オイル通路１０１との接続部分にも適用することができる。
【００８０】また、本発明は、可変動弁機構を備えていないエンジンの動弁装置にも適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発明に係る内燃機関の動弁装置への給油構造によると、複数の締結部材でチェーンケースのエンジンマウント部材取付部と内燃機関本体とを締結し、その締結部分の近傍で本体側接合面及びケース側接合面を油密に接合して本体側及びケース側オイル通路のそれぞれの開口部を連通させたので、別途オイルシール構造を設けることなくオイル漏れを確実に防止できるため、製造コストの低減を図りつつ、動弁装置へ安定してオイルを供給することができる。
【００８２】請求項２記載の発明によると、本体側オイル通路を内燃機関の吸気側と排気側との中央部近傍に配置できるため、この本体側オイル通路から動弁装置へ繋がるオイル通路の設計自由度が向上する。
【００８３】請求項３記載の発明によると、シリンダヘッドの端壁部がプラグボス部と連結されて補強されるので、本体側接合面の剛性が向上し、接合面におけるオイル漏れをより確実に防止できる。
【００８４】請求項４記載の発明によると、可変動弁機構の性能を高めるために高圧なオイルの供給が必要となるので、斯かる高圧のオイルをケース側及び本体側オイル通路を介して供給する場合に、請求項１の発明の作用及び効果がより有効なものとなる。
【００８５】請求項５記載の発明によると、可変動弁機構専用のオイルフィルタによって、該可変動弁機構の作動を安定して確保することができる。さらに、このオイルフィルタの設置構造により、省スペース化と組付工数の削減が図られる。
【００８６】請求項６記載の発明によると、三角形の頂点となるように配置された３つの部材でマウント部材取付部を内燃機関本体に締結することで、本体側接合面とケース側接合面とをより油密に接合できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３１３７
【氏名又は名称】マツダ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年１２月４日（２０００．１２．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７７９３１
【弁理士】
【氏名又は名称】前田 弘 （外７名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１６８１０６（Ｐ２００２−１６８１０６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月１４日（２００２．６．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３６７９９３（Ｐ２０００−３６７９９３） |
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