(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトを２本用いたＤＯＨＣ方式のディーゼルエンジンのシリンダヘッド構造であって、シリンダヘッドには、シリンダヘッドをシリンダボディに固定するヘッドボルト頭部を収容するボルトボス穴が少なくともシリンダ間に設けられており、カムシャフトを支持するカムキャリアをシリンダヘッドから独立して設け、カムキャリアにはカムジャーナル部が一体的に形成されており、前記カムジャーナル部はシリンダ間にシリンダヘッドのヘッドボルトボス部を隠蔽するよう配置され、カムジャーナル部と対を成してカムジャーナルを形成するカムブラケットが、２本のカムシャフトを軸支する２つのジャーナルを挟むよう３本のボルトによりカムキャリア又はシリンダヘッドに固定され、かつ、３本のボルトのうち外側の２本はカムキャリアに固定されていることを特徴とするシリンダヘッド構造。
【請求項２】
カムブラケットを固定する３本のボルトのうち外側の２本は、ヘッドボルトボス穴の直上に配置され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構造。
【請求項３】
カムキャリアは、カムブラケットを固定する３本のボルトのさらに外側の位置で、ボルトによりシリンダヘッドに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダヘッド構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は軽量コンパクトに形成できる直動式ＤＯＨＣ方式のディーゼルエンジンのシリンダヘッド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダヘッドに給気、排気用のカムシャフトをそれぞれ設けた、いわゆるＤＯＨＣエンジンはよく知られているが、高効率であると同時にコンパクトなエンジンを成立させるには非常に困難が伴なっていた。これは、効率をあげるために給排気のバルブ数を増やし、しかもカムでバルブを直接駆動する直動式を採る場合、シリンダヘッドのカムシャフト支持構造が複雑になり、コンパクトな構造になり得ないことが主な理由である。
【０００３】
コンパクト化のためには、エンジン長手方向にはシリンダ間隔を詰め、幅方向には給排気のカムシャフト間隔できるだけ詰める事が必要となっている。特にディーゼルエンジンの場合は、カムシャフト間隔を詰める事で給排気バルブの挟み角が小さくなるので、燃焼室の無駄容積が少なくなるメリットが見込まれる。
【０００４】
従来知られているシリンダヘッドの構造として、たとえば、特開平９−２３６００４号公報に示される構造では、カムシャフトジャーナル部をシリンダヘッドに一体に設けているので、ヘッドボルトとカムブラケット固定用のボルトはオフセットして設ける必要があり、その分スペースが損なわれている。特に、小排気量エンジンでは、各種ボルトの配置に制約が多く、先の例ではカムブラケット固定する３本のボルトのうち、１本のカムシャフトの両脇にくる２本のボルトは、カムシャフト中心からの距離が不等となっており、軸受けの構成としては好ましいものではない。
【０００５】
特公平６−８６０３号公報に示されるものは、シリンダヘッドとカムキャリアが別体となっているが、カムブラケットを固定するボルトでカムキャリアもシリンダヘッドに共締めする関係上、前記特開平９−２３６００４号公報と同じく、この位置にヘッドボルトを配置することは出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、シリンダヘッド上に２本のカムシャフトを配置するＤＯＨＣエンジンにおいて、給気及び排気用にそれぞれ複数のバルブを設け、給排気効率を向上させるとともに、シリンダヘッドあるいはカムシャフト等の構造をコンパクトとし、かつ、これらを固定するボルトをなるべく等間隔で均一に配置できるようにすることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を達成するため、本発明は、カムシャフトを２本用いたＤＯＨＣ方式のディーゼルエンジンのシリンダヘッド構造であって、シリンダヘッドには、シリンダヘッドをシリンダボディに固定するヘッドボルト頭部を収容するボルトボス穴が少なくともシリンダ間に設けられており、カムシャフトを支持するカムキャリアをシリンダヘッドから独立して設け、カムキャリアにはカムジャーナル部が一体的に形成されており、前記カムジャーナル部はシリンダ間にシリンダヘッドのヘッドボルトボス部を隠蔽するよう配置され、カムジャーナル部と対を成してカムジャーナルを形成するカムブラケットが、２本のカムシャフトを軸支する２つのジャーナルを挟むよう３本のボルトによりカムキャリア又はシリンダヘッドに固定され、かつ、３本のボルトのうち外側の２本はカムキャリアに固定されていることを特徴とする。
【０００８】
前記のカムブラケットを固定する３本のボルトのうち外側の２本は、ヘッドボルトボス穴の直上に配置するのが望ましい。
【０００９】
また、カムキャリアは、カムブラケットを固定する３本のボルトの、さらに外側の位置で、ボルトによりシリンダヘッドに固定するようにすることができる。
【００１０】
本発明のシリンダヘッド構造では、カムシャフトはカムキャリアによってシリンダヘッドとは独立に支持され、また、シリンダヘッドをシリンダボディに固定する比較的高い強度を要するヘッドボルトと、カムブラケットをカムキャリアに固定するボルトとは別々になっている。
【００１１】
この構成により、シリンダヘッドボルトの位置に無関係にカムシャフトジャーナル及びこれを構成するカムブラケットの固定用ボルトを配置できるので、シリンダボア間の間隔を詰めるために、ボア間の間隙を避けながらヘッドボルトを均一に配置しつつ、これに影響されずに２本のカムシャフトを近づけて置くことが可能となる。つまり、カムブラケットのジャーナルの固定ボルトの位置は、ヘッドボルトに全く影響を受けることはない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明のＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドを上方から見た平面図である。シリンダヘッド１には、１気筒当たり給気バルブが２個、排気バルブが２個配置されていて、これらの４個のバルブを駆動するタペット用の穴が４個、さらに、中心部には燃料噴射ノズルが入る穴が１個、計５個の穴をシリンダヘッドは有している。
【００１４】
シリンダヘッド１の上には、図１及び図２に示すように梯子状のカムブラケット３が、そのジャーナル部２１が各気筒間、つまりボア間隔に位置するよう別体に載置されている。さらにカムキャリア２のジャーナル部２１上には、カムブラケット３がカムジャーナル２２を形成するように載置されている。また、図１及び図２ではカムシャフトは省略してあるが、実際はカムキャリア２、カムブラケット３により軸支されて、ブラケットボルト５、ブラケットボルト６間にこの図１では紙面に対し上下方向に２本のカムシャフトがそれぞれ位置する様になっている。
【００１５】
図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、シリンダヘッド１には、これをシリンダボディ（図示せず）に固定するためのヘッドボルト４のボルト頭部を、シリンダヘッド上面１２から離間させるためのボルトボス穴１１が設けられている。
【００１６】
シリンダヘッド１上には、カムキャリア２がシリンダヘッドの中心付近にてブラケットボルト６にて、さらにシリンダヘッド周辺部にてカムキャリアボルト７にて固定されている。カムキャリア２には、カムシャフトの軸受けとなる２個のジャーナル部２１が一体に成形される。
【００１７】
カムキャリア２上には、カムキャリア２の２個のジャーナル部２１に対応してカムジャーナル２２を形成する、カムブラケット３が２個のカムジャーナル間でブラケットボルト６にて、カムキャリア２とシリンダヘッド１とに共締めされており、さらにカムブラケット３の両端はブラケットボルト５によりカムキャリア２のみに固定されている。
【００１８】
なお、この実施の形態では、ブラケットボルト６はカムブラケット３をカムキャリア２とシリンダヘッド１とに共に固定しているが、カムキャリア２にのみ固定することも可能である。
【００１９】
以上の如く構成しているので、ヘッドボルト４とブラケットボルト５とは、互いに影響を受けずに配置出来る。つまり、ヘッドボルト４はシリンダボアピッチを詰めるために、ヘッドボルト４相互の間の間隔を広げて配置し、シリンダヘッド中央部付近のボア間に、なるべくヘッドボルト４が存在するのを避けるようにすることが可能となる。
【００２０】
また、２本のブラケットボルト５は、２本のカムシャフト間隔を狭めるためにより間隔を狭めて配置し得る。また、ブラケットボルト６とカムシャフトとの位置関係についても、最適にすることが出来る。したがって、図２に示されるように、ヘッドボルト４のほぼ同一軸線上に、すなわちヘッドボルト４の直上にブラケットボルト５を配置することも可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、シリンダヘッドの前後左右の寸法を小さくしつつ、その中に２本のカムシャフトを最適に支持可能な軽量コンパクトなＤＯＨＣ方式のディーゼルエンジンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のシリンダヘッドの要部平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダヘッド
２  カムキャリア
３  カムブラケット
４  ヘッドボルト
５  ブラケットボルト
６  ブラケットボルト
７  カムキャリアボルト
１１  ヘッドボルトボス穴
２１  ジャーナル部
２２  カムジャーナル
【図１】
0003690104.tif 000002
【図２】
0003690104.tif 000003