(57)【要約】【課題】オイルの油量を減らして軽量化する。【解決手段】エンジンは、シリンダヘッド１０４ａと、径方向外側に突出するカム１１６ａ１（突出部）が設けられ、シリンダヘッド１０４ａの一端側に設けられたカムシャフトと、ロッカーカバー１０８ａ（カバー部材）と、を備え、ロッカーカバー１０８ａは、カム１１６ａ１をカムシャフトの軸方向に亘って所定の周方向の範囲で覆うととともに、カム１１６ａ１のうち、カムシャフトの軸方向の両側を、カム１１６ａ１との間に隙間を空けて覆い、カム１１６ａ１との間にオイルの圧送路を形成する壁部１０８ａ２と、壁部１０８ａ２のうち、カム１１６ａ１に対してカムシャフトの回転方向の前方側に開口し、カム１１６ａ１によって圧送されたオイルが排出される排出路１４２と、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドと、
径方向外側に突出する突出部が設けられ、前記シリンダヘッドの一端側に設けられたカムシャフトと、
前記カムシャフトの少なくとも一部を覆うカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材は、
前記突出部を前記カムシャフトの軸方向に亘って所定の周方向の範囲で覆うととともに、該突出部のうち、該カムシャフトの軸方向の両側を、該突出部との間に隙間を空けて覆い、該突出部との間にオイルの圧送路を形成する壁部と、
前記壁部のうち、前記突出部に対して前記カムシャフトの回転方向の前方側に開口し、該突出部によって圧送されたオイルが排出される排出路と、
を有することを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記突出部は、カムであることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記突出部は、可変バルブ機構に設けられた羽根であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムシャフトを備えるエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
水平対向エンジンでは、特許文献１に記載されたように、シリンダブロックの底部にオイルパンが設けられており、オイルパンに貯留されたオイルは、オイルポンプで吸い上げられる。そして、シリンダヘッドとロッカーカバーの間に形成されたロッカー室内に設けられたカムシャフトやロッカーアームにオイルが供給される。例えば、特許文献２には、カムシャフトにオイルディッパが形成されており、オイルディッパによってかき上げられたオイルが、カムやロッカーアームを潤滑する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９６０８２８号公報
【特許文献２】特許第４３２３４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水平対向エンジンでは、車両が旋回したときに、遠心力によってオイルがオイルパンからロッカー室側に流れ、オイルパンに貯留されている油量が減少し、オイルポンプによるオイルの吸い上げに支障を来すおそれがある。そこで、予めオイルパンに貯留する油量を多くする対策が取られるが、その分、重量が増加してしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、オイルの油量を減らして軽量化することが可能なエンジン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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のエンジンは、シリンダヘッドと、径方向外側に突出する突出部が設けられ、シリンダヘッドの一端側に設けられたカムシャフトと、カムシャフトの少なくとも一部を覆うカバー部材と、を備え、カバー部材は、突出部をカムシャフトの軸方向に亘って所定の周方向の範囲で覆うととともに、突出部のうち、カムシャフトの軸方向の両側を、突出部との間に隙間を空けて覆い、突出部との間にオイルの圧送路を形成する壁部と、壁部のうち、突出部に対してカムシャフトの回転方向の前方側に開口し、突出部によって圧送されたオイルが排出される排出路と、を有することを特徴とする。
【０００７】
突出部は、カムであってもよい。
【０００８】
突出部は、可変バルブ機構に設けられた羽根であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、オイルの油量を減らして軽量化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジンの正面図である。
【図２】シリンダヘッドからロッカーカバーを取り外した図である。
【図３】ロッカーカバーの斜視図である。
【図４】カムによるオイルの排出を説明するための図である。
【図５】第１変形例を説明するための図である。
【図６】第２変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
図１は、エンジン１００の正面図である。図１では、エンジン１００を車両搭載時に運転席側から見る向きで示す。図１に示すように、エンジン１００は、２つのシリンダブロック１０２ａ、１０２ｂと、２つのシリンダヘッド１０４ａ、１０４ｂと、２つのキャリア１０６ａ、１０６ｂと、２つのロッカーカバー１０８ａ、１０８ｂ（カバー部材）と、チェーンカバー１１０とが設けられている。本実施形態のエンジン１００は、チェーンカバー１１０が車両の前方向に位置するように、ボンネット内に配置される。
【００１３】
エンジン１００は、図１中、右側から左側に向かって、ロッカーカバー１０８ａ、キャリア１０６ａ、シリンダヘッド１０４ａ、シリンダブロック１０２ａ、シリンダブロック１０２ｂ、シリンダヘッド１０４ｂ、キャリア１０６ｂ、ロッカーカバー１０８ｂが水平方向に並んで配置される水平対向エンジンである。
【００１４】
また、シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂ、シリンダヘッド１０４ａ、１０４ｂ、キャリア１０６ａ、１０６ｂ、ロッカーカバー１０８ａ、１０８ｂの前面側（図１中、手前側）には、これらの前面を覆うようにチェーンカバー１１０が接合されている。
【００１５】
また、シリンダヘッド１０４ａ、キャリア１０６ａ、ロッカーカバー１０８ａに囲まれた空間、および、シリンダヘッド１０４ｂ、キャリア１０６ｂ、ロッカーカバー１０８ｂに囲まれた空間がロッカー室１１２として形成される。
【００１６】
２つのシリンダブロック１０２ａ、１０２ｂの間には、クランクシャフト１１４が回転自在に支持される。キャリア１０６ａには、吸気ポートを開閉する吸気弁を移動させるためのカム１１６ａ１（突出部）が設けられた吸気用カムシャフト１１６ａ（カムシャフト）、および、排気ポートを開閉する排気弁を移動させるためのカム１１８ａ１（突出部）が設けられた排気用カムシャフト１１８ａ（カムシャフト）が回転自在に支持されている。同様に、キャリア１０６ｂには、カム１１６ｂ１（突出部）が設けられた吸気用カムシャフト１１６ｂ（カムシャフト）およびカム１１８ｂ１（突出部）が設けられた排気用カムシャフト１１８ｂ（カムシャフト）が回転自在に支持されている。カム１１６ａ１、１１６ｂ１、１１８ａ１、１１８ｂ１は、吸気用カムシャフト１１６ａ、１１６ｂ、排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂの軸方向（以下、単に軸方向という）に垂直な断面形状が、大凡卵型形状となっており、吸気用カムシャフト１１６ａ、１１６ｂ、排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂの軸心に対して偏心している。
【００１７】
吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａは、シリンダヘッド１０４ａの一端１０４ａ１側（図１中、右側）に配され、吸気用カムシャフト１１６ｂ、排気用カムシャフト１１８ｂは、シリンダヘッド１０４ｂの一端１０４ｂ１側（図１中、左側）に配される。
【００１８】
なお、詳しい説明は省略するが、シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂには、複数のシリンダボアが形成されており、それぞれのシリンダボアには、クランクシャフト１１４に対してコネクティングロッド（不図示）を介して接続されたピストン（不図示）が水平方向に摺動可能に配置されている。そして、ピストンの往復動により、クランクシャフト１１４が回転駆動される。
【００１９】
また、吸気用カムシャフト１１６ａ、１１６ｂの一端には、カムスプロケット１３０ａ、１３０ｂが設けられ、排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂの一端には、カムスプロケット１３２ａ、１３２ｂが設けられている。クランクシャフト１１４の一端には、駆動用のスプロケット１３４が設けられる。そして、駆動用のスプロケット１３４と、カムスプロケット１３０ａと、カムスプロケット１３２ａとにタイミングチェーン１３６ａが掛け渡され、駆動用のスプロケット１３４と、カムスプロケット１３０ｂと、カムスプロケット１３２ｂとにタイミングチェーン１３６ｂが掛け渡されている。
【００２０】
これにより、クランクシャフト１１４が回転すると、タイミングチェーン１３６ａ、１３６ｂを介して吸気用カムシャフト１１６ａ、１１６ｂおよび排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂが回転駆動される。なお、本実施形態では、クランクシャフト１１４は、図１中、反時計回りに回転駆動し、タイミングチェーン１３６ａ、１３６ｂを介して吸気用カムシャフト１１６ａ、１１６ｂおよび排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂも、クランクシャフト１１４の回転に伴って、反時計回りに回転駆動する。
【００２１】
また、クランクシャフト１１４には、チェーンカバー１１０に内蔵されたオイルポンプ１３８が接続されている。また、シリンダブロック１０２ａ、１０２ｂの下側にはオイルパン１４０が設けられており、オイルパン１４０内にはオイルが貯留されている。オイルポンプ１３８は、オイルパン１４０内に貯留されているオイルを吸引し、吸引したエンジンオイルをエンジン１００各部に供給する。
【００２２】
図２は、シリンダヘッド１０４ａからロッカーカバー１０８ａを取り外した図であり、図３は、ロッカーカバー１０８ａの斜視図である。図２に示すように、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａには、それぞれ、４つのカム１１６ａ１、１１８ａ１が形成される。カム１１６ａ１、１１８ａ１は、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａの外周面から径方向外側に突出している。
【００２３】
シリンダブロック１０２ａには、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａの軸方向に並んで２つのシリンダボアが形成されており、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａそれぞれに４つのカム１１６ａ１、１１８ａ１が回転することで、シリンダボアごとに２つずつ設けられた吸気ポートおよび排気ポートが開閉する。
【００２４】
ロッカーカバー１０８ａは、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａおよびカム１１６ａ１、１１８ａ１に対して、シリンダヘッド１０４ａから離隔する側に位置する。言い換えると、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａは、シリンダヘッド１０４ａとロッカーカバー１０８ａの間に少なくとも一部が位置する。
【００２５】
また、図２、図３に示すように、ロッカーカバー１０８ａのうち、シリンダヘッド１０４ａと対向する内面１０８ａ１側には、カム１１６ａ１、１１８ａ１を覆う壁部１０８ａ２が設けられる。壁部１０８ａ２には、カム１１６ａ１、１１８ａ１の一部が進入する溝部１０８ａ３が形成される。溝部１０８ａ３は、内面１０８ａ１から窪んでおり、カム１１６ａ１、１１８ａ１それぞれに対応して４つの溝部１０８ａ３が合計８個形成されている。
【００２６】
溝部１０８ａ３の内壁には、それぞれ、カム１１６ａ１、１１８ａ１と軸方向に対向する第１対向面１０８ａ４と、吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａの径方向（以下、単に径方向という）にカム１１６ａ１、１１８ａ１と対向する第２対向面１０８ａ５が形成されている。溝部１０８ａ３の軸方向の幅（カム１１６ａ１、１１８ａ１を挟んで対向する第１対向面１０８ａ４の間隔）は、カム１１６ａ１、１１８ａ１よりも僅かに大きい。
【００２７】
軸方向に並んだ溝部１０８ａ３のうち、中心側の２つの溝部１０８ａ３の間の壁部１０８ａ２には、油孔１０８ａ６が形成される。油孔１０８ａ６は、壁部１０８ａ２の内部において軸方向に延在し、中心側の２つの溝部１０８ａ３それぞれの第１対向面１０８ａ４に開口して中心側の２つの溝部１０８ａ３を連通する。
【００２８】
軸方向に並んだ溝部１０８ａ３のうち、外側の２つの溝部１０８ａ３と、中心側の２つの溝部１０８ａ３との間の壁部１０８ａ２には、油孔１０８ａ７が形成される。油孔１０８ａ７は、外側の溝部１０８ａ３に開口するとともに、中心側の溝部１０８ａ３を、図２、３中、下側に迂回して油孔１０８ａ６に連通する。
【００２９】
軸方向に並んだ溝部１０８ａ３のうち、中心側の２つの溝部１０８ａ３の間に形成された油孔１０８ａ６には、排出穴１０８ａ８が連通する。排出穴１０８ａ８は、吸気用カムシャフト１１６ａ側と、排気用カムシャフト１１８ａ側とに１つずつ、合計２つ形成され、それぞれシリンダヘッド１０４ａ側に開口する。
【００３０】
また、シリンダヘッド１０４ａには、吸気用カムシャフト１１６ａ側と、排気用カムシャフト１１８ａ側とに１つずつ、合計２つの油孔１０４ａ２が形成される。シリンダヘッド１０４ａにロッカーカバー１０８ａが取り付けられたとき、油孔１０４ａ２は、それぞれ、ロッカーカバー１０８ａの排出穴１０８ａ８に対向する。ロッカーカバー１０８ａの油孔１０８ａ６、１０８ａ７、排出穴１０８ａ８、および、シリンダヘッド１０４ａの油孔１０４ａ２は、オイルが排出される排出路１４２の一部を形成している。
【００３１】
図１に示すように、排出路１４２は、シリンダブロック１０２ａを通って、オイルパン１４０に連通しており、排出路１４２に流出したオイルは、オイルパン１４０に返送される。
【００３２】
図４は、カム１１６ａ１によるオイルの排出を説明するための図であり、図４（ａ）には、図２のＩＶ（ａ）−ＩＶ（ａ）線断面を示し、図４（ｂ）には、図２のＩＶ（ｂ）−ＩＶ（ｂ）線断面を示す。図４（ａ）、（ｂ）では、カム１１６ａ１近傍を抽出して示す。ここでは、軸方向に並んだ溝部１０８ａ３のうち、外側の溝部１０８ａ３および油孔１０８ａ７を例に挙げて説明するが、中心側の溝部１０８ａ３および油孔１０８ａ６についても、同様の構成となっている。また、吸気用カムシャフト１１６ａのカム１１６ａ１について説明するが、吸気用カムシャフト１１６ｂのカム１１６ｂ１、排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂのカム１１８ａ１、１１８ｂ１についても同様の構成となっている。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、ロッカーカバー１０８ａの壁部１０８ａ２は、カム１１６ａ１に対して軸方向に対向している。また、図４（ｂ）に示すように、油孔１０８ａ７は、第１対向面１０８ａ４のうち、カム１１６ａ１の回転方向の前方側であって、シリンダヘッド１０４ａ側に開口している。壁部１０８ａ２は、返し部１０８ａ９が形成される。返し部１０８ａ９は、油孔１０８ａ７に対して吸気用カムシャフト１１６ａの軸心側（図４（ｂ）中、下側）に位置する。そして、返し部１０８ａ９は、図４（ｂ）中、右側（シリンダヘッド１０４ａから離隔する側）に突出する。
【００３４】
第２対向面１０８ａ５は、曲面形状であって、カム１１６ａ１の外周面を軸方向に亘って、所定の周方向の範囲（例えば、約１８０度の範囲）で覆う。また、第２対向面１０８ａ５は、カム１１６ａ１が回転しても、カム１１６ａ１のうち、径方向外側に最も突出した先端部１１６ａ２（最外部）との間に僅かに隙間が空くように、設計されている。
【００３５】
壁部１０８ａ２とカム１１６ａ１の隙間（第１対向面１０８ａ４とカム１１６ａ１との隙間、および、第２対向面１０８ａ５とカム１１６ａ１の先端部１１６ａ２との隙間）は、例えば、熱膨張差があっても、カム１１６ａ１と壁部１０８ａ２が接触しない範囲で、できるだけ小さく設計されている。
【００３６】
ところで、水平対向エンジンでは、車両が旋回したとき、遠心力によってオイルがオイルパン１４０からロッカー室１１２側に流れ、オイルパン１４０に貯留されている油量が減少し、オイルポンプ１３８によるオイルの吸い上げに支障を来すおそれがある。そこで、予めオイルパン１４０に貯留する油量を多くすると、重量が増加してしまう。
【００３７】
このように、ロッカー室１１２にオイルが流れてカム１１６ａ１と壁部１０８ａ２との間にオイルが滞留している場合、カム１１６ａ１が図４（ｂ）中、反時計回りに回転すると、カム１１６ａ１によってオイルが矢印の向きに圧送される。すなわち、壁部１０８ａ２は、カム１１６ａ１との間にオイルの圧送路１４４を形成している。
【００３８】
圧送されたオイルの一部は、そのままロッカー室１１２に排出されるが、圧送されたオイルの一部は、溝部１０８ａ３から油孔１０８ａ７に流出する。ここでは、返し部１０８ａ９が形成されているため、圧送されたオイルが返し部１０８ａ９によって油孔１０８ａ７に導かれ、油孔１０８ａ７から流出され易い。
【００３９】
上記のように、油孔１０８ａ７は排出路１４２の一部を形成しており、排出路１４２に流出したオイルは、オイルパン１４０に返送される。このように、カム１１６ａ１は、オイルポンプと同様に機能し、ロッカー室１１２に滞留するオイルをオイルパン１４０に迅速に返送する。そのため、オイルパン１４０に貯留させる油量を減らすことができ、軽量化とともにコスト削減が可能となる。
【００４０】
図５は、第１変形例を説明するための図である。上述した実施形態では、吸気用カムシャフト１１６ａのカム１１６ａ１が突出部として機能する場合について説明した。図５に示すように、第１変形例においては、吸気用カムシャフト１１６ａには、カム１１６ａ１とは別に設けられた羽根２００が突出部として機能する。
【００４１】
羽根２００は、吸気用カムシャフト１１６ａのうち、隣り合う２つのカム１１６ａ１の間に形成される。羽根２００は、吸気用カムシャフト１１６ａの周方向に離隔して複数形成される。ここでは、図示を省略するが、ロッカーカバー１０８ａには、上記の壁部１０８ａ２と同様の構成であって、カム１１６ａ１の代わりに羽根２００を覆う壁部や油孔が形成されており、吸気用カムシャフト１１６ａとともに羽根２００が回転すると、壁部に設けられた溝部との間に滞留するオイルが羽根２００によって排出路１４２に圧送される。
【００４２】
図６は、第２変形例を説明するための図である。図６に示すように、吸気用カムシャフト１１６ａの軸方向の一端１１６ａ３、および、排気用カムシャフト１１８ａの軸方向の一端１１８ａ３には、可変バルブ機構３００が設けられる。可変バルブ機構３００は、例えば、ＶＶＴ（Variable Valve Timing）であって、カムスプロケット１３０ａ、１３２ａに対する吸気用カムシャフト１１６ａ、排気用カムシャフト１１８ａの回転方向の位相を可変とする。そのため、可変バルブ機構３００によって、吸気弁、排気弁の開閉タイミングが可変となる。
【００４３】
第２変形例では、可変バルブ機構３００の外周面３０２に羽根３０４が設けられる。羽根３０４は、周方向に離隔して複数設けられる。ここでは、図示を省略するが、チェーンカバー１１０がカバー部材として機能し、チェーンカバー１１０には、上記の壁部１０８ａ２と同様の構成であって、カム１１６ａ１の代わりに羽根３０４を覆う壁部や油孔が形成されており、カムスプロケット１３０ａ、１３２ａとともに羽根３０４が回転すると、壁部に設けられた溝部との間に滞留するオイルが羽根３０４によって排出路１４２に圧送される。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４５】
例えば、上述した実施形態および第１変形例では、突出部がカム１１６ａ１、１１６ｂ１、１１８ａ１、１１８ｂ１や羽根２００で構成される場合について説明した。また、第２変形例では、突出部が可変バルブ機構３００に設けられた羽根３０４で構成される場合について説明した。しかし、突出部は、吸気用カムシャフト１１６ａ、１１６ｂ、排気用カムシャフト１１８ａ、１１８ｂに設けられ、これらのカムシャフトとともに回転すれば、他の部材で構成されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、カムシャフトを備えるエンジンに利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００  エンジン
１０４ａ、１０４ｂ  シリンダヘッド
１０４ａ１、１０４ｂ１  一端
１０８ａ、１０８ｂ  ロッカーカバー（カバー部材）
１０８ａ２  壁部
１０８ａ６、１０８ａ７  油孔（排出路）
１０８ａ８  排出穴（排出路）
１１０  チェーンカバー（カバー部材）
１１６ａ、１１６ｂ  吸気用カムシャフト（カムシャフト）
１１６ａ１、１１６ｂ１、１１８ａ１、１１８ｂ１  カム（突出部）
１１８ａ、１１８ｂ  排気用カムシャフト（カムシャフト）
１４２  排出路
１４４  圧送路
２００、３０４  羽根（突出部）
３００  可変バルブ機構
３０２  外周面
【図１】
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【図２】
2018091191.tif 000004
【図３】
2018091191.tif 000005
【図４】
2018091191.tif 000006
【図５】
2018091191.tif 000007
【図６】
2018091191.tif 000008