(57)【要約】【課題】中空部が設けられたカム軸に対して、回転位置検出用の被検出体が圧入されたカム軸の軸端部での過大な応力の発生を防止すると共に変形を抑制することにより、カム軸の回転位置の検出精度向上およびカム軸の耐久性向上を図る。【解決手段】内燃機関のカム軸構造体は、カム軸２１ｉと、カム軸２１ｉの回転位置検出用の突起５４，５５を有するパルサ５０とを備える。カム軸２１ｉの軸本体３０ｉには、軸端部３１ｉの軸端面３１ｐに開口すると共に軸方向に沿って延びている中空部３４ｉが設けられる。中空部３４ｉは、軸本体３０ｉの軸端部３２ｉまで延びていると共に軸端部３２ｉにおいて、軸本体３０ｉと一体成形された閉塞壁３５により閉塞されて軸内油路７０ｉを構成する。パルサ５０は、その圧入部５１にて、軸端部３２ｉに圧入されて取り付けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心線に平行な軸方向に沿って延びていると共に軸受部材に回転可能に支持される軸本体および前記軸本体に設けられた１以上のカム駒を有するカム軸と、前記カム軸の回転位置検出用の被検出部を有すると共に前記軸本体に固定された被検出体とを備える内燃機関のカム軸構造体において、
前記軸本体には、一方の軸端部の軸端面に開口すると共に軸方向に沿って延びている中空部が設けられ、
前記中空部は、前記軸本体の他方の軸端部まで延びていると共に前記他方の軸端部において、前記軸本体と一体成形された閉塞壁により閉塞されて油路を構成し、
前記被検出体は、その圧入部にて、前記他方の軸端部に圧入されて取り付けられていることを特徴とする内燃機関のカム軸構造体。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関のカム軸構造体において、
前記軸本体には複数の前記カム駒が設けられ、
前記複数のカム駒のうちの軸方向で前記被検出体に最も近い特定カム駒には、前記軸受部材に当接することにより軸方向での前記カム軸の移動を規制するスラスト規制部が設けられていることを特徴とする内燃機関のカム軸構造体。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関のカム軸構造体において、
前記軸本体には複数の前記カム駒が設けられ、
前記複数のカム駒のうちの軸方向で隣接する１対の第１カム駒および第２カム駒には、軸方向で互いに対面する第１スラスト規制部および第２スラスト規制部がそれぞれ設けられ、
前記第１，第２スラスト規制部は、軸方向で前記第１、第２スラスト規制部の間に配置された１つの前記軸受部材に当接することにより軸方向での前記カム軸の移動を規制することを特徴とする内燃機関のカム軸構造体。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関のカム軸構造体において、
前記他方の軸端部には、前記他方の軸端部の軸端面に開口すると共に前記閉塞壁を底壁とする心出し用凹部が設けられ、
前記圧入部は、軸方向で前記凹部と重なる位置にあることを特徴とする内燃機関のカム軸構造体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関のカム軸構造体において、
前記圧入部は、軸方向で前記中空部と前記他方の軸端部の軸端面との間で、前記他方の軸端部に圧入されていることを特徴とする内燃機関のカム軸構造体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の内燃機関のカム軸構造体において、
前記軸本体は、周方向での前記カム軸の位置決めをするカム側位置決め部を有し、
前記被検出体は、環状の前記圧入部と、周方向での前記被検出体の位置決めをする被検出体側位置決め部とを有し、
前記被検出体側位置決め部は、前記圧入部から径方向外方に突出すると共に前記圧入部と一体成形されていることを特徴とする内燃機関のカム軸構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のカム軸に関し、さらに詳細には、カム軸の回転位置検出用の被検出部を有する被検出体が該カム軸の軸本体に圧入により固定されたカム軸の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に備えられるカム軸が、回転中心線に平行な軸方向に沿って延びている軸本体と該軸本体に設けられたカム駒とを有し、このカム軸の回転位置を検出する回転位置検出手段により検出される被検出部を有する被検出体が、カム軸の軸本体の軸端部に圧入により外嵌合されて固定されたものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カム軸の軸本体に、軸方向に沿って延びている中空部が形成される場合、該中空部が例えば油路として利用されるときには、軸本体の軸端部の軸端面に開口している中空部の両開口部を閉塞する必要がある。
しかしながら、回転位置検出用の被検出部を有する被検出体が軸端部（以下、「取付軸端部」という。）に圧入されて取り付けられるカム軸では、取付軸端部において、前記中空部が軸本体とは別個の部材である閉塞部材、例えば閉塞栓により閉塞される。このようなカム軸においては、取付軸端部では、径方向内方からは閉塞栓により径方向外方に向かう荷重が作用し、径方向外方からは被検出体により径方向内方に向かう荷重が作用するため、取付軸端部に生じる応力が過大になり、大きな変形が生じることがある。そして、この過大な応力や変形は、被検出体の取付精度を低下させて、回転位置の検出精度を低下させたり、カム軸の寿命を短くする原因になる。
さらに、閉塞栓が必要になるため、部品点数および工数が増加して、コスト増を招来する。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、中空部が設けられたカム軸と該カム軸の回転位置検出用の被検出体とを備える内燃機関のカム軸構造体において、前記被検出体が圧入されたカム軸の軸端部での過大な応力の発生を防止すると共に変形を抑制することにより、被検出体を利用したカム軸の回転位置の検出精度向上および被検出体が圧入されたカム軸の耐久性向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、回転中心線（Ｌｉ）に平行な軸方向に沿って延びていると共に軸受部材（２６ｉ１）に回転可能に支持される軸本体（３０ｉ）および前記軸本体（３０ｉ）に設けられた１以上のカム駒（２２ｉ）を有するカム軸（２１ｉ）と、前記カム軸（２１ｉ）の回転位置検出用の被検出部（５３〜５５）を有すると共に前記軸本体（３０ｉ）に固定された被検出体（５０）とを備える内燃機関のカム軸構造体において、前記軸本体（３０ｉ）には、一方の軸端部（３１ｉ）の軸端面（３１ｐ）に開口すると共に軸方向に沿って延びている中空部（３４ｉ）が設けられ、前記中空部（３４ｉ）は、前記軸本体（３０ｉ）の他方の軸端部（３２ｉ）まで延びていると共に前記他方の軸端部（３２ｉ）において、前記軸本体（３０ｉ）と一体成形された閉塞壁（３５）により閉塞されて油路（７０ｉ）を構成し、前記被検出体（５０）は、その圧入部（５１）にて、前記他方の軸端部（３２ｉ）に圧入されて取り付けられている内燃機関のカム軸構造体である。
この請求項１記載の発明によれば、カム軸の軸本体において被検出体が圧入される他方の軸端部（以下、「取付軸端部」）には、中空部を閉塞する閉塞壁が、軸本体（したがって、取付軸端部）と一体成形されているので、油路として利用する中空部を閉塞するために、軸本体とは別個の部材が不要になる。この結果、取付軸端部において、被検出体が圧入されたことに起因する過大な応力の発生を防止すると共に変形を抑制することができて、被検出体を利用したカム軸の回転位置の検出精度を向上でき、被検出体が圧入されたカム軸の耐久性を向上できる。しかも、中空部を閉塞するための前記別個の部材が不要になるので、コストが削減される。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のカム軸構造体において、前記軸本体（３０ｉ）には複数の前記カム駒（２２ｉ）が設けられ、前記複数のカム駒（２２ｉ）のうちの軸方向で前記被検出体（５０）に最も近い特定カム駒（２２ｉ１）には、前記軸受部材（２６ｉ１）に当接することにより軸方向での前記カム軸（２１ｉ）の移動を規制するスラスト規制部（３７ｉ）が設けられているものである。
この請求項２記載の事項によれば、カム軸の軸方向移動を規制するスラスト規制部が特定カム駒に設けられることにより、カム駒とは別個のスラスト規制部を設ける必要がなく、スラスト規制部の軸方向での厚みも小さくできるので、その分、カム軸を短軸化することができる。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のカム軸構造体において、前記軸本体（３０ｉ）には複数の前記カム駒（２２ｉ）が設けられ、前記複数のカム駒（２２ｉ）のうちの軸方向で隣接する１対の第１カム駒（２２ｉ１）および第２カム駒（２２ｉ２）には、軸方向で互いに対面する第１スラスト規制部（３７ｉ）および第２スラスト規制部（３８ｉ）がそれぞれ設けられ、前記第１，第２スラスト規制部（３７ｉ，３８ｉ）は、軸方向で前記第１、第２スラスト規制部（３７ｉ，３８ｉ）の間に配置された１つの前記軸受部材（２６ｉ１）に当接することにより軸方向での前記カム軸（２１ｉ）の移動を規制するものである。
この請求項３記載の事項によれば、軸方向で隣接する第１，第２カム駒に設けられた第１，第２スラスト規制部と、軸方向で該第１，第２スラスト規制部の間に位置する１つの軸受部材とにより、軸方向の両方向でのカム軸の軸方向移動を規制できる。この結果、軸方向で隣接する第１，第２カム駒の間に位置する１つの軸受部材を利用して、簡単な構造で、軸方向の両方向でのカム軸の軸方向移動を規制できる。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関のカム軸構造体において、前記他方の軸端部（３２ｉ）には、前記他方の軸端部（３２ｉ）の軸端面（３２ｐ）に開口すると共に前記閉塞壁（３５）を底壁とする心出し用凹部（４０）が設けられ、前記圧入部（５１）は、軸方向で前記凹部（４０）と重なる位置にあるものである。
この請求項４記載の事項によれば、取付軸端部において、軸方向で被検出体の圧入部と重なる部分が、心出し用凹部でなく中実である場合に比べて、心出し用凹部により取付軸端部に僅かな変形が生じることにより、圧入部での応力を低下させることができ、しかも心出し用凹部は高精度で形成されているために、該変形は周方向にほぼ均一であるので、被検出体を利用したカム軸の回転位置の検出精度を向上できる。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関のカム軸構造体において、前記圧入部（５１）は、軸方向で前記中空部（３４ｉ）と前記他方の軸端部（３２ｉ）の軸端面（３２ｐ）との間で、前記他方の軸端部（３２ｉ）に圧入されているものである。
この請求項５記載の事項によれば、中空部の形状が周方向で均一でない場合にも、中空部の形状に起因する影響を抑制して、取付軸端部および圧入部における周方向での応力および変形の均一化を向上できる。
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の内燃機関のカム軸構造体において、前記軸本体（３０ｉ）は、周方向での前記カム軸（２１ｉ）の位置決めをするカム側位置決め部（４６）を有し、前記被検出体（５０）は、環状の前記圧入部（５１）と、周方向での前記被検出体（５０）の位置決めをする被検出体側位置決め部（５６）とを有し、前記被検出体側位置決め部（５６）は、前記圧入部（５１）から径方向外方に突出すると共に前記圧入部（５１）と一体成形されているものである。
この請求項６記載の事項によれば、取付軸端部に被検出体が圧入される際に、カム側位置決め部および被検出体側位置決め部により設定された周方向位置に基づいて、カム軸に対する周方向位置が高い精度で設定された被検出体を取付軸端部に圧入固定することができ、しかも、被検出体側位置決め部は、圧入部に設けられることなく、圧入部から径方向外方に突出しているので、圧入部での応力および変形を周方向で均一化できる。
この結果、取付軸端部に圧入された被検出体を利用したカム軸の回転位置の検出精度を向上できる。
【発明の効果】
【０００７】
中空部が設けられたカム軸と該カム軸の回転位置検出用の被検出体とを備える内燃機関のカム軸構造体において、被検出体が圧入されたカム軸の軸端部での過大な応力の発生を防止すると共に変形を抑制することができて、被検出体を利用したカム軸の回転位置の検出精度および被検出体が圧入されたカム軸の耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用されたカム軸構造体を備える内燃機関を、シリンダ軸線方向から見たときの要部の図である。
【図２】図１の概略ＩＩ−ＩＩ線でのシリンダヘッドの断面図であり、カム軸の回転中心線に直交すると共にシリンダ軸線を含む平面でのシリンダブロックの断面図である。
【図３】（ａ）は、図２のＩＩＩ矢視でのカム軸構造体の要部の図であり、一部が断面で示されおり、（ｂ）は、（ａ）のｂ−ｂ線での拡大断面図である。
【図４】図３のＩＶ矢視拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、ピストン４が往復運動可能に嵌合するシリンダボア１ｂが設けられた複数としての４つのシリンダ１ａが直列に配列されて一体に設けられたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上端部に結合されるシリンダヘッド２と、該シリンダヘッド２の上端部に結合されるヘッドカバー３とから構成されるエンジン本体を備え、さらに、各ピストン４にコンロッド５を介して連結されるクランク軸６を備える多気筒４ストローク内燃機関である。
【００１０】
なお、実施形態において、上下方向はシリンダ１ａのシリンダ軸線Ｌｃに平行な方向（シリンダ軸線方向）であり、軸方向はカム軸２１ｉ，２１ｅの回転中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な方向であり、径方向および周方向は、それぞれ回転中心線Ｌｉ，Ｌｅを中心とする径方向および周方向であるとする。
【００１１】
シリンダ１ａ毎に、シリンダ軸線方向でピストン４とシリンダヘッド２との間には、シリンダ１ａとピストン４とシリンダヘッド２とにより燃焼室７が形成される。シリンダヘッド２には、シリンダ１ａ毎（または燃焼室７毎）に、燃焼室７に開口する吸気ポート８を開閉する１以上の、ここでは複数の同種の機関弁としての１対の吸気弁１０と、燃焼室７に開口する排気ポート９を開閉する１以上の、ここでは複数の同種の機関弁としての１対の排気弁１１と、燃焼室７に臨む点火栓１２が設けられる。
【００１２】
内燃機関Ｅは、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３により形成される動弁室１３内に配置されると共に吸気弁１０および排気弁１１を開閉駆動する動弁装置２０と、吸気ポート８を介して吸入空気を燃焼室７に導く吸気装置１４と、吸入空気と混合して混合気を形成する燃料を噴射する燃料噴射弁（図示されず）と、燃焼室７内での混合気の燃焼により発生した燃焼ガスを排気ガスとして排気ポート９を介して内燃機関Ｅの外部に導く排気装置１５とを備える。
【００１３】
前記燃料噴射弁はシリンダヘッド２に設けられて吸気ポート８内に燃料を噴射し、噴射された燃料は、吸気装置１４を経て吸入された空気と混合して混合気を形成する。点火栓１２は、点火コイル（図示されず）と共にシリンダヘッド２に設けられた円筒状の保持部１６に保持される収容筒１７内に収容される。保持部１６同士、および保持部１６と軸方向でのシリンダヘッド２の側壁２ｗとは連結部１８により連結されてシリンダヘッド２の剛性が高められている。
ピストン４は、燃焼室７内の混合気が点火栓１２により点火されて燃焼して発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動し、コンロッド５を介してクランク軸６を回転駆動する。
【００１４】
動弁装置２０は、動弁カムとしての吸気カム２２ｉを有する吸気カム軸２１ｉおよび動弁カムとしての排気カム２２ｅを有する排気カム軸２１ｅから構成されるカム軸と、吸気弁１０および排気弁１１にそれぞれ当接すると共に吸気カム２２ｉおよび排気カム２２ｅによりそれぞれ駆動されて吸気弁１０および排気弁１１をそれぞれ開閉するカムフォロアである吸気ロッカアーム２３ｉおよび排気ロッカアーム２３ｅと、制御装置２５ａ（図３（ａ）参照）により作動が制御される可変バルブタイミング機構２４（図３（ａ）参照）とを備える。可変バルブタイミング機構２４は、吸気弁１０のバルブ作動特性としての開閉時期を変更可能なバルブ特性可変機構である。
【００１５】
内燃機関Ｅは、さらに、各カム軸２１ｉ，２１ｅをクランク軸６の回転と同期して回転駆動する動弁用伝動機構（図示されず）を備える。前記動弁用伝動機構は、タイミングチェーンを備える巻掛け伝動機構から構成されて、クランク軸６の動力を両カム軸２１ｉ，２１ｅに伝達し、各カム軸２１ｉ，２１ｅをクランク軸６の回転速度の１／２の回転速度で回転駆動する。
【００１６】
クランク軸６の回転中心線に平行な回転中心線Ｌｉ，Ｌｅを有する各カム軸２１ｉ，２１ｅは、シリンダヘッド２に固定されて一体に設けられるカムホルダに回転可能に支持される。前記カムホルダは、各カム軸２１ｉ，２１ｅの軸方向に間隔を置いて配置された複数の軸受部材２６ｉ，２６ｅから構成される。
各カム軸２１ｉ，２１ｅをそのジャーナル部３３（図３（ａ）参照）にて回転可能に支持する各軸受部材２６ｉ，２６ｅは、同様の構造であり、シリンダヘッド２に一体成形されて設けられた下軸受部２７と、下軸受部２７に結合手段としてのボルト２９により結合される上軸受部２８とから構成される。下軸受部２７は保持部１６と連結されている。
【００１７】
また、前記カムホルダの全ての軸受部材２６ｉ，２６ｅのうちで、軸方向で可変バルブタイミング機構２４に隣接する軸受部材２６ｉ２（図３（ａ）参照）を除く、残りの全ての軸受部材２６ｉ，２６ｅは、各シリンダ１ａに属する１対の吸気カム２２ｉおよび１対の排気カム２２ｅの、軸方向での間に位置するジャーナル部３３に対応して、軸方向で１対の吸気カム２２ｉ，２２ｅの間および１対の排気カム２２ｉ，２２ｅの間に配置される。
【００１８】
図３を併せて参照すると、前記カムホルダの全ての軸受部材２６ｉ，２６ｅのうちで、特定軸受部材としての端部軸受部材２６ｉ１，２６ｅ１において、下軸受部２７には、カム軸２１ｉ，２１ｅの内部に設けられた軸内油路７０ｉ，７０ｅに、内燃機関Ｅにより駆動されるオイルポンプから吐出されたオイルを導く給油路（図示されず）が設けられている。該給油路は軸受部材２６ｉ１，２６ｅ１の軸受面に設けられた円環状溝により構成される環状油路（図示されず）に開口し、前記給油路のオイルは、前記環状油路と、軸受部材２６ｉ１，２６ｅ１に支持されるジャーナル部３３に設けられた径方向油路７１（排気カム軸２１ｅについては図示されず）とを順次経て、カム軸２１ｉ，２１ｅに設けられた軸内油路７０ｉ，７０ｅに導かれる。
そして、前記ジャーナル部３３を除く残りの各ジャーナル部３３には、軸受部材２６ｉ，２６ｅの軸受面とジャーナル部３３のジャーナル外周面との間を潤滑するために、軸内油路７０ｉ，７０ｅのオイルを、該軸受面および該ジャーナル外周面とから構成される摺接面に導く径方向油路７２（排気カム軸２１ｅについては図示されず）が設けられる。
【００１９】
図３を参照すると、吸気弁１０の開閉時期を最遅角時期および最進角時期の間で連続的に変更することが可能な可変バルブタイミング機構２４は、前記動弁用伝動機構と吸気カム軸２１ｉとの間での相対回転を生じさせる周知の装置であり、クランク軸６に対するカム軸２１ｉ、したがって吸気カム２２ｉの位相を機関運転状態に応じて制御する。
吸気カム軸２１ｉの一方の軸端部３１ｉに取り付けられる油圧式アクチュエータである可変バルブタイミング機構２４は、互いに相対回転可能な駆動側回転体２４ａおよび被動側回転体２４ｂを備える。駆動側回転体２４ａは前記動弁用伝動機構の被動スプロケット２４ｃと一体に回転し、被動側回転体２４ｂはカム軸２１ｉと一体に回転する。被動側回転体２４ｂは、ピン４６により周方向でカム軸２１ｉに対して位置決めされ、結合手段としてのボルト２４ｄにより軸端部３１ｉに結合される。
カム軸２１ｉの周方向で両回転体２４ａ，２４ｂの間には、両回転体２４ａ，２４ｂにより、それぞれ１以上の、ここでは複数の第１油室としての進角油室および第２油室としての遅角油室が周方向に間隔を置いて形成される。
【００２０】
そして、内燃機関Ｅが備える制御装置２５ａにより機関運転状態に応じて制御される油圧制御弁２５ｂが、軸受部材２６ｉに設けられた油路２５ｃ１，２５ｄ１および軸端部３１ｉに設けられた油路２５ｃ２，２５ｄ２を流通する作動油の流通を制御して、前記進角油室および前記遅角油室に対する作動油を給排する。油圧制御弁２５ｂによるこの作動油の制御により、可変バルブタイミング機構２４は、前記進角油室の容積が増加すると共に前記遅角油室の容積が減少するとき、吸気弁１０（図２参照）の開閉時期を進角させ、前記進角油室の容積が減少すると共に前記遅角油室の容積が増加するとき、該開閉時期を遅角させて、クランク軸６に対するカム軸２１ｉおよびカム２２ｉの位相を機関運転状態に応じて変更する。
【００２１】
次に、図１，図３を参照して、内燃機関Ｅにおいて、カム軸２１ｉ，２１ｅおよび被検出体としてのプレート状のパルサ５０により構成されるカム軸構造体について説明する。なお、以下では、吸気カム軸２１ｉを中心に説明し、排気カム軸２１ｅおよび該排気カム軸２１ｅに関連する部材に関しては、必要に応じて、吸気カム軸２１ｉおよび該吸気カム軸２１ｉに関連する部材の後の括弧内に用語または符号を記載する。
【００２２】
カム軸２１ｉ（２１ｅ）は、軸方向に沿って延びている各軸受部材２６ｉ，２６ｅに回転可能に支持される軸本体３０ｉ（３０ｅ）と、軸本体３０ｉ（３０ｅ）に設けられた１以上の、この実施形態では複数のカム駒であるカム２２ｉ（２２ｅ）と、軸本体３０ｉ（３０ｅ）に設けられた複数のジャーナル部３３（排気カム軸２１ｅの軸本体３０ｅのジャーナル部は図示されていない。）とを有する。
【００２３】
吸気カム軸２１ｉにおいて、両軸端部３１ｉ，３２ｉを有する軸本体３０ｉには、一方の軸端部３１ｉの軸端面３１ｐに開口すると共に軸方向または回転中心線Ｌｉに沿って延びている中空部３４ｉが設けられる。一方、排気カム軸２１ｅにおいて、両軸端部（図１には１つの軸端部３２ｅが示されている。）を有する軸本体３０ｅには、一方の軸端部（図示されず）の軸端面に開口すると共に軸方向または回転中心線Ｌｅに沿って延びている中空部３４ｅが設けられる。
【００２４】
吸気カム軸２１ｉにおいて、軸内油路７０ｉを構成する中空部３４ｉは、軸本体３０ｉの他方の軸端部３２ｉまで延びていると共に、軸端部３１ｉにてボルト２４ｄにより閉塞され、軸端部３２ｉにて軸本体３０ｉと一体成形された閉塞壁３５により閉塞されている。
一方、排気カム軸２１ｅにおいて、軸内油路７０ｅを構成する中空部３４ｅは、前記一方の軸端部にて前記動弁用伝動機構を構成する被動スプロケットをカム軸２１ｅに結合するボルトにより閉塞され、他方の軸端部３２ｅ（図１参照）において軸本体３０ｅとは別個の部材である閉塞栓１９により閉塞される。
【００２５】
ここで、吸気カム軸２１ｉにおいて、軸端部３１ｉは、軸本体３０ｉにおいて、軸方向で軸端面３１ｐに最も近い燃焼室７（またはシリンダ１ａ）に属する吸気カム２２ｉのうちの軸方向で軸端面３１ｐに最も近い吸気カム２２ｉ３から軸端面３１ｐに向かって延びている部分である。また、軸端部３２ｉは、軸本体３０ｉにおいて、軸方向で軸端面３２ｐに最も近い燃焼室７（またはシリンダ１ａ）に属する吸気カム２２ｉのうちの軸方向で軸端面３２ｐに最も近い吸気カム２２ｉ１から軸端面３２ｐに向かって延びている部分である。なお、排気カム軸２１ｅに関しても、その両軸端部（図１には軸端部３２ｅが示されている。）は、排気カム軸２１ｅにおいて排気カム２２ｅに対して同様の位置にある部分である。
【００２６】
そして、燃焼室７毎に、所定数としての１以上、ここでは複数としての１対のカム２２ｉ（２２ｅ）と、軸方向で互いに隣接する該１対のカム２２ｉ（２２ｅ）の間に配置された１つのジャーナル部３３と、が設けられる。軸方向でジャーナル部３３とその両側の１対のカム２２ｉ（２２ｅ）との間には、円環状の溝３６が形成されていることにより、ジャーナル部３３の精度を高めるために研削などの機械加工が施される際に、加工具がカム２２ｉ（２２ｅ）の側面と干渉することなく、容易にジャーナル部３３のみを加工できる。
【００２７】
図１〜図３を参照すると、吸気カム軸２１ｉに設けられた全てのカム２２ｉのうちの軸方向でパルサ５０に最も近い、または軸端部３２ｉに最も近い特定カム駒としてのカム２２ｉ１には、軸方向でパルサ５０が配置される側とは反対の側面に、軸受部材２６ｉ１に当接することにより軸方向でのカム軸２１ｉの移動を規制するスラスト規制部３７ｉが設けられている。
同様に、排気カム軸２１ｅにおいて、全てのカム２２ｅのうちの軸方向で軸端部３２ｅに最も近い特定カム駒としてのカム２２ｅ１には、軸方向で軸端部３２ｅが配置される側とは反対の側面に、軸受部材２６ｅ１に当接することにより軸方向でのカム軸２１ｅの移動を規制するスラスト規制部３７ｅが設けられている。
【００２８】
さらに、カム軸２１ｉ（２１ｅ）において、カム２２ｉ１（２２ｅ１）に軸方向で隣接する隣接カム駒としてのカム２２ｉ２（２２ｅ２）には、軸方向でジャーナル部３３または軸受部材２６ｉ１（２６ｅ１）を間にして、スラスト規制部３７ｉ（３７ｅ）に軸方向で対面するスラスト規制部３８ｉ（３８ｅ）が設けられる。このように、軸方向で隣接する第１カム駒としてのカム２２ｉ１（２２ｅ１）および第２カム駒としてのカム２２ｉ２（２２ｅ２）には、軸方向で互いに対面する第１スラスト規制部３７ｉ（３７ｅ）および第２スラスト規制部３８ｉ（３８ｅ）がそれぞれ設けられる。
そして、第１，第２スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）は、軸方向で１対のスラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）の間に配置された１つの軸受部材２６ｉ１（２６ｅ１）に互いに反対方向から当接することにより軸方向の両方向でのカム軸２１ｉ（２１ｅ）の移動を規制する。
【００２９】
各スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）は、カム２２ｉ（２２ｅ）の側面から軸方向に台状、または円筒状に隆起した円環状の隆起部であり、その強度は一体化されたカム２２ｉ（２２ｅ）により確保されている。このため、各スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）の、軸方向での厚みを、カム２２ｉ（２２ｅ）とは別個に設けられた、またはカム２２ｉ（２２ｅ）から軸方向に離隔して設けられた従来のスラスト規制部に比べて、小さくすることができる。
【００３０】
そして、カム軸２１ｉ（２１ｅ）は、鋳造により単一の部材である鋳造品として形成され、中空部３４ｉ（３４ｅ）は、主型と共に鋳型を構成する中子により形成される。それゆえ、軸本体３０ｉ（３０ｅ）、各カム２２ｉ（２２ｅ）、各ジャーナル部３３およびスラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）は、一体成形されている。
【００３１】
図３，図４を参照すると、吸気カム軸２１ｉの軸端部３２ｉには、その軸端面３２ｐに開口する心出し用凹部４０が設けられる。該凹部４０は、閉塞壁３５を底壁とし、パルサ５０の取付部３９を周壁として形成される。
さらに、軸本体３０ｉは、周方向でのカム軸２１ｉの位置決めをするカム側位置決め部としての凸部であるピン４６を一方の軸端部３１ｉに有する。軸本体３０ｉとは別個の部材であるこのピン４６は、可変バルブタイミング機構２４の前記進角油室に供給される作動油が流通する油路２５ｃ２を利用して、該油路２５ｃ２に圧入され、軸端部３１ｉに対する被動側回転体２４ｂの位置決めピンを兼ねる。別の例として、カム側位置決め部は、軸端部３１ｉに設けられた凹部により構成されてもよく、さらには軸端部３１ｉ以外の軸本体３０ｉに設けられてもよい。
【００３２】
図１，図３，図４を参照すると、軸本体３０ｉの軸端部３２ｉに外嵌合して固定されるパルサ５０は、取付軸端部としての軸端部３２ｉに圧入により取り付けられる円環状ボス部である圧入部５１と、圧入部５１から径方向外方に円環状に突出している平板状のプレート部５２と、カム軸２１ｉの回転位置検出用の１以上の、ここでは複数としての３つの被検出部としての突起５３〜５５と、周方向でのパルサ５０の位置決めをする被検出体側位置決め部としての突出部５６とを有する。
【００３３】
圧入部５１は、軸方向で中空部３４ｉと他方の軸端部３２ｉの軸端面３２ｐとの間で、軸端面３２ｐ寄りの位置で、取付部３９に圧入されている。したがって、圧入部５１は、軸方向で中空部３４ｉと重ならない位置にある（図３（ａ）参照）。また、圧入部５１は、軸方向で凹部４０と重なる位置、すなわち圧入部５１および凹部４０の少なくとも一部が軸方向で同じ位置にあり、この実施形態では、圧入部５１の全体が、軸方向で凹部４０と重なる位置にある。
【００３４】
突起５３〜５５は、プレート部５２の外周部に周方向に間隔をおいて、軸方向に突出して設けられる。突起５３〜５５のうちの１つの特定突起５３は突出部５６を兼ねる。突出部５６の周方向での側面５６ａは、周方向での位置決め精度を高めるために、高精度に加工されている。
そして、カム軸２１ｉにパルサ５０が圧入される際、治具（図示されず）の第１基準部分に対してカム軸２１ｉがピン４６により周方向で位置決めされ、該治具の第２基準部分に対して側面５６ａが周方向で当接した状態でパルサ５０が突出部５６により周方向で位置決めされて、軸端部３２ｉにパルサ５０が圧入される。
【００３５】
突起５３〜５５の回転位置を検出する回転位置センサ６０（図１参照）は、シリンダヘッド２の側壁２ｗに取り付けられる。回転位置センサ６０は、突起５３〜５５が通過するときの磁気変化を検出する磁気式のセンサであり、突起５３〜５５と軸方向で対向可能な検出部６１を有する。突起５３〜５５と検出部６１とは軸方向での微小な空隙を形成して対向する。
【００３６】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
カム軸２１ｉと、該カム軸２１ｉの回転位置検出用の突起５３〜５５を有すると共に軸本体３０ｉに固定されたパルサ５０とを備える内燃機関Ｅのカム軸構造体において、軸本体３０ｉには、一方の軸端部３１ｉの軸端面３１ｐに開口すると共に軸方向に沿って延びている中空部３４ｉが設けられ、中空部３４ｉは、軸本体３０ｉの他方の軸端部３２ｉまで延びていると共に軸端部３２ｉにおいて、軸本体３０ｉと一体成形された閉塞壁３５により閉塞されて軸内油路７０ｉを構成し、パルサ５０は、その圧入部５１にて、軸端部３２ｉに圧入されて取り付けられている。
この構造により、カム軸２１ｉの軸本体３０ｉにおいてパルサ５０が圧入される軸端部３２ｉ（取付軸端部である。）には、中空部３４ｉを閉塞する閉塞壁３５が、軸本体３０ｉ、したがって軸端部３２ｉと一体成形されているので、軸内油路７０ｉとして利用する中空部３４ｉを閉塞するために、軸本体３０ｉとは別個の部材が不要になる。この結果、軸端部３２ｉにおいて、パルサ５０が圧入されたことに起因する過大な応力の発生を防止すると共に変形を抑制することができて、パルサ５０を利用したカム軸２１ｉの回転位置の検出精度を向上でき、パルサ５０が圧入されたカム軸２１ｉの耐久性を向上できる。しかも、中空部３４ｉを閉塞するための前記別個の部材が不要になるので、コストが削減される。
このように、中空部３４ｉが設けられたカム軸２１ｉとパルサ５０とを備えるカム軸構造体において、パルサ５０が圧入されたカム軸２１ｉの軸端部３２ｉでの過大な応力の発生を防止すると共に変形を抑制することができて、カム軸２１ｉの回転位置の検出精度およびカム軸２１ｉの耐久性を向上できる。
【００３７】
軸本体３０ｉに設けられた複数のカム２２ｉのうちの軸方向でパルサ５０に最も近い特定のカム２２ｉ１には、軸受部材２６ｉ１に当接することにより軸方向でのカム軸２１ｉの移動を規制するスラスト規制部３７ｉが設けられていることにより、カム２２ｉとは別個のスラスト規制部を設ける必要がなく、スラスト規制部３７ｉの軸方向での厚みも小さくできるので、その分、カム軸２１ｉを短軸化することができる。
【００３８】
カム軸２１ｉ（２１ｅ）において、軸方向で隣接する１対の第１，第２カム２２ｉ１，２２ｉ２（２２ｅ１，２２ｅ２）には、軸方向で互いに対面する第１，第２スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）がそれぞれ設けられ、第１，第２スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）は、軸方向で第１、第２スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）の間に配置された１つの軸受部材２６ｉ１（２６ｅ１）に当接することにより軸方向でのカム軸２１ｉ（２１ｅ）の移動を規制する。
この構造により、軸方向で隣接する第１，第２カム２２ｉ１，２２ｉ２（２２ｅ１，２２ｅ２）の間に位置する１つの軸受部材２６ｉ１（２６ｅ１）を利用して、簡単な構造で、軸方向の両方向でのカム軸２１ｉ（２１ｅ）の軸方向移動を規制できる。また、各スラスト規制部３７ｉ，３８ｉ（３７ｅ，３８ｅ）の軸方向での厚みも小さくできるので、その分、カム軸２１ｉ（２１ｅ）を短軸化することができる。
【００３９】
吸気カム軸２１ｉの軸端部３２ｉには、軸端面３２ｐに開口すると共に閉塞壁３５を底壁とする心出し用凹部４０が設けられ、パルサ５０の圧入部５１は、軸方向で凹部４０と重なる位置にあることにより、軸端部３２ｉにおいて、軸方向で圧入部５１と重なる部分が、心出し用凹部４０でなく中実である場合に比べて、心出し用凹部４０により軸端部３２ｉに僅かな変形が生じることで、圧入部５１での応力を低下させることができ、しかも心出し用凹部４０は高精度で形成されているために、該変形は周方向にほぼ均一であるので、カム軸２１ｉの回転位置の検出精度を向上できる。
【００４０】
圧入部５１は、軸方向で中空部３４ｉと軸端部３２ｉの軸端面３２ｐとの間で、軸端部３２ｉに圧入されていることにより、中空部３４ｉの形状が周方向で均一でない場合にも、中空部３４ｉの形状に起因する影響を抑制して、軸端部３２ｉおよび圧入部５１における周方向での応力および変形の均一化を向上できる。
【００４１】
軸本体３０ｉは、周方向でのカム軸２１ｉの位置決めをするカム側位置決め部であるピン４６を有し、パルサ５０は、環状の圧入部５１と、周方向でのパルサ５０の位置決めをする被検出体側位置決め部である突出部５６とを有し、突出部５６は、圧入部５１から径方向外方に突出すると共に圧入部５１と一体成形されている。
この構造により、軸端部３２ｉにパルサ５０が圧入される際に、ピン４６および突出部５６により設定された周方向位置に基づいて、カム軸２１ｉに対する周方向位置が高い精度で設定されたパルサ５０を軸端部３２ｉに圧入固定することができ、しかも、突出部５６は、圧入部５１に設けられることなく、圧入部５１から径方向外方に突出しているので、圧入部５１での応力および変形を周方向で均一化できる。この結果、軸端部３２ｉに圧入されたパルサ５０を利用したカム軸２１ｉの回転位置の検出精度を向上できる。
【００４２】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
中空部３４ｉ，３４ｅは、鋳造による形成の代わりに、鋳造された中実のカム軸素材に機械加工を施して形成されてもよい。
パルサ５０は、前記吸気カム２２ｉと同様の構造の排気カム軸に設けられてもよい。
動弁装置２０のカム軸は、吸気カムおよび排気カムを有する単一のカム軸であってもよい。
閉塞壁３５と圧入部５１とが軸方向で互いに重なる位置（すなわち、閉塞壁３５と圧入部５１との軸方向での位置が少なくとも部分的に同じ）であってもよい。
軸受部材が、軸方向において、複数のシリンダの配列方向でもある軸方向で隣接するシリンダの間に配置されてもよい。この場合、第１，第２スラスト規制部がそれぞれ設けられる第１，第２カム駒のうちの、第１カム駒は隣接するシリンダの一方のシリンダに属し、第２カム駒は他方のシリンダに属する。
内燃機関は、圧縮点火式機関であってもよく、さらに、Ｖ型機関、または１つのシリンダを備える単気筒機関であってもよい。
内燃機関が搭載される対象は、車両以外の機械、例えば、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置、または発電装置であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
２０            動弁装置
２１ｉ，２１ｅ  カム軸
２２ｉ，２２ｅ  カム
２６ｉ，２６ｅ  軸受部材
３０ｉ，３０ｅ  軸本体
３１ｉ，３２ｉ  軸端部
３２ｐ          軸端面
３４ｉ，３４ｅ  中空部
３５            閉塞壁
３７ｉ，３８ｉ  スラスト規制部
４０            凹部
４６            ピン
５０            パルサ
５１            圧入部
５３〜５５      突起
５６            突出部
７０ｉ，７０ｅ  軸内油路
【図１】
2011032899.tif 000003
【図２】
2011032899.tif 000004
【図３】
2011032899.tif 000005
【図４】
2011032899.tif 000006