(57)【要約】【課題】エンジンにおけるバルブリフト量の誤差やカムシャフトの剛性不足やコストアップを生じさせることなく、カムシャフトの複数ある各カム軸受部において、シリンダヘッドの熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができるカムシャフトの軸受構造を提供すること。【解決手段】シリンダブロック１に取り付けられるシリンダヘッド２に対して一体的に設けられるヘッド側軸受部１０（第一の軸受部）と、シリンダヘッド２とは別部材により構成されヘッド側軸受部１０とともにカムシャフト４のジャーナル部９を支承するカム軸受部３０を構成するカムキャップ２０（第二の軸受部）とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、ヘッド側軸受部１０を、カム軸受部３０がカムシャフト４の支持機能を損なわない程度に、カムシャフト４の軸方向に対して垂直な面方向に肉薄とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、
前記第一の軸受部を、前記カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、カムシャフトの軸方向に対して垂直な面方向に肉薄としたことを特徴とするカムシャフトの軸受構造。
【請求項２】
前記カム軸受部として、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有し、
前記内側軸受部の前記第一の軸受部を、前記端部側軸受部の前記第一の軸受部よりも前記面方向に肉薄としたことを特徴とする請求項１に記載のカムシャフトの軸受構造。
【請求項３】
シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、
前記第一の軸受部を、前記ジャーナル部に対する軸受面を形成する軸受面部と、該軸受面部を前記シリンダヘッドの本体に対して支持する軸受支持部とを有する構成としたことを特徴とするカムシャフトの軸受構造。
【請求項４】
前記カム軸受部として、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有し、
前記内側軸受部の前記第一の軸受部を、前記軸受面部と前記軸受支持部とを有する構成としたことを特徴とする請求項３に記載のカムシャフトの軸受構造。
【請求項５】
シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、
前記第一の軸受部を、前記カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、カムシャフトの軸方向に肉薄としたことを特徴とするカムシャフトの軸受構造。
【請求項６】
前記カム軸受部として、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有し、
前記内側軸受部の前記第一の軸受部を、前記端部側軸受部の前記第一の軸受部よりもカムシャフトの軸方向に肉薄としたことを特徴とする請求項５に記載のカムシャフトの軸受構造。
【請求項７】
前記ジャーナル部は、カムシャフトにおける拡径部であり、
前記第一の軸受部及び前記第二の軸受部と、前記ジャーナル部との接触面に、カムシャフトの軸方向に湾曲するＲ形状部を、カムシャフトの回転方向全周にわたって設けたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかの項に記載のカムシャフトの軸受構造。
【請求項８】
シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成される第二の軸受部とにより、カムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成するカムシャフトの軸受方法であって、
前記第一の軸受部に、カムシャフトの軸方向に貫通する孔部を設けることにより、前記カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、前記第一の軸受部の剛性を低下させることを特徴とするカムシャフトの軸受方法。
【請求項９】
前記カム軸受部は、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有するものであり、
前記内側軸受部の前記第一の軸受部の剛性を、前記端部側軸受部のそれよりも低下させることを特徴とする請求項８に記載のカムシャフトの軸受方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関においてシリンダヘッドに支持されるカムシャフトの軸受構造及び軸受方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジン等の内燃機関（エンジン）においては、その一般的な構成として、クランクシャフトを回転可能に支持するシリンダブロックと、このシリンダブロックに取り付けられるとともにクランクシャフトの回転を機関バルブ（吸・排気バルブ）を開閉させるための動弁機構に伝達するカムシャフトを回転可能に支持するシリンダヘッドとを備える構成（いわゆるオーバーヘッドカムシャフト式のエンジン）がある。
かかる構成においては、エンジンの実働時等において、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間に温度差が発生し、熱変形による歪（熱歪）が生じることがある。具体的には、次のとおりである。
【０００３】
すなわち、前記のような構成のエンジンにおいては、クランクシャフトを回転させるためにシリンダブロックのシリンダ内を往復摺動するピストンの上方（シリンダヘッド側）に形成される燃焼室の位置等の関係から、シリンダブロックに対してシリンダヘッド側の温度が高くなる。このため、シリンダブロックよりもシリンダヘッドの熱膨張が大きくなる。なお、熱膨張に関しては、例えば、アルミ合金で構成されるシリンダブロックに対してシリンダヘッドが鋳鉄で構成される場合等のように、シリンダヘッドがシリンダブロックよりも熱膨張率の高い材料で構成されることも、シリンダブロックよりもシリンダヘッドの熱膨張が大きくなる要因となる。
【０００４】
こうしたシリンダヘッドの熱膨張は、例えば直列四気筒エンジン等のように、シリンダヘッドの長手方向がその支持するカムシャフトの軸方向となる構成の場合、シリンダヘッドがその長手方向（カムシャフトの軸方向）に反り返った状態となるという熱歪を生じさせる。つまり、ヘッドボルト等によりシリンダブロックに対して固着されているシリンダヘッドは、熱膨張することにより、その長手方向に湾曲してシリンダブロックに対して凸形状に変形する。
このようなシリンダヘッドの熱膨張による反り返りは、その支持するカムシャフトに対して軸方向に曲げる力（曲げる方向に押し付ける力）を作用させ、カムシャフトの支持部（軸受部）におけるフリクションの増大や偏摩耗を生じさせる要因となる。
【０００５】
そこで、前記のようなシリンダヘッドの熱膨張による反り返りにともなう問題を解決するための技術として、例えば特許文献１に示されているものがある。本文献においては、カムシャフトを支持する軸受を、一体結合された複数の軸受部により形成するとともに、その軸受を、弾性部材を介してシリンダヘッド上に支持する構成が示されている。
確かに、本構成においては、エンジンの実働時等に生じるシリンダヘッドの凸形状となる熱変形が弾性部材によって吸収されて軸受部に伝わることを防ぐことができ、カムシャフトの軸受部における偏摩耗等を防止することができると考えられる。
【０００６】
しかし、特許文献１に示されているカムシャフトの軸受構造では、カムシャフトが、シリンダヘッド（シリンダヘッドによりその一部が形成される燃焼室）の熱変形に追従しないことにより、バルブリフト量（機関バルブのバルブ開度）に誤差が生じ、エンジンにおける吸・排気制御や燃料噴射制御に支障が生じるおそれがある。また、カムシャフトの軸受部全体が弾性部材を介して支持される構成であるため、カムシャフトの位置がエンジンの振動の影響を受けてしまうこととなり、この点からも、バルブリフト量に誤差が生じると考えられる。
【０００７】
他方、シリンダヘッドの熱変形にともなうカムシャフトの軸受部におけるフリクションの低減を図る観点からは、その軸受部においてボールベアリングを軸受として使用することが考えられる（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、カムシャフトの複数ある軸受部のうち、外力が加わりやすい部分となる、クランクシャフトからの回転がスプロケットやチェーン等を介して伝達される側の端部の軸受部にボールベアリングが用いられている。
しかし、シリンダヘッドにおけるカムシャフトの軸受としてボールベアリングを使用する場合、次のような問題がある。
【０００８】
まず、ボールベアリングを使用することで、カムシャフトの径を細くする必要が生じ、カムシャフトの剛性が不足するという問題がある。すなわち、ボールベアリングが使用される軸受部は、そのボールベアリングを支持する側（例えばシリンダヘッドの軸受部等）に、カムシャフトからの荷重でボールベアリングのボールが押圧されることによる窪み（圧痕）が生じる等の関係から、耐荷重が比較的小さい。そこで、ボールベアリングの耐荷重を大きくしようとすると、ベアリングのサイズを大きくする必要が生じる。しかし、シリンダヘッドにおけるカムシャフトの搭載スペースは限られている。
つまり、十分な耐荷重を有するボールベアリングを用いてカムシャフトを支持しようとした場合、カムシャフトの搭載スペースを考慮すると、ベアリングサイズとの関係からカムシャフトを細くせざるを得ない場合が生じ、カムシャフトが剛性不足となる問題が生じる。
【０００９】
また、特許文献２に示されている構成について言うと、前記のとおりクランクシャフトからの回転が伝達される側の端部における軸受部についてのみボールベアリングが使用されていることから、それ以外の軸受部については特に考慮されていない。
つまり、フリクション低減の効果が得られるのは、ボールベアリングが使用されている軸受部のみであり、ボールベアリングが使用されてない軸受部については、そのフリクションを低減させるための改良の余地がある。
さらに、ボールベアリングを使用することはコストアップを招くという問題もある。
【特許文献１】特開昭５８−５９３０６号公報
【特許文献２】特開平８−２８４６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、エンジンにおけるバルブリフト量の誤差やカムシャフトの剛性不足やコストアップを生じさせることなく、カムシャフトの複数ある各カム軸受部において、シリンダヘッドの熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができるカムシャフトの軸受構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１２】
すなわち、請求項１においては、シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、前記第一の軸受部を、前記カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、カムシャフトの軸方向に対して垂直な面方向に肉薄としたものである。
【００１３】
請求項２においては、前記カム軸受部として、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有し、前記内側軸受部の前記第一の軸受部を、前記端部側軸受部の前記第一の軸受部よりも前記面方向に肉薄としたものである。
【００１４】
請求項３においては、シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、前記第一の軸受部を、前記ジャーナル部に対する軸受面を形成する軸受面部と、該軸受面部を前記シリンダヘッドの本体に対して支持する軸受支持部とを有する構成としたものである。
【００１５】
請求項４においては、前記カム軸受部として、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有し、前記内側軸受部の前記第一の軸受部を、前記軸受面部と前記軸受支持部とを有する構成としたものである。
【００１６】
請求項５においては、シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備えるカムシャフトの軸受構造であって、前記第一の軸受部を、前記カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、カムシャフトの軸方向に肉薄としたものである。
【００１７】
請求項６においては、前記カム軸受部として、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有し、前記内側軸受部の前記第一の軸受部を、前記端部側軸受部の前記第一の軸受部よりもカムシャフトの軸方向に肉薄としたものである。
【００１８】
請求項７においては、前記ジャーナル部は、カムシャフトにおける拡径部であり、前記第一の軸受部及び前記第二の軸受部と、前記ジャーナル部との接触面に、カムシャフトの軸方向に湾曲するＲ形状部を、カムシャフトの回転方向全周にわたって設けたものである。
【００１９】
請求項８においては、シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成される第二の軸受部とにより、カムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成するカムシャフトの軸受方法であって、前記第一の軸受部に、カムシャフトの軸方向に貫通する孔部を設けることにより、前記カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、前記第一の軸受部の剛性を低下させるものである。
【００２０】
請求項９においては、前記カム軸受部は、カムシャフトの軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部と、これら端部側軸受部間に位置する内側軸受部とを有するものであり、前記内側軸受部の前記第一の軸受部の剛性を、前記端部側軸受部のそれよりも低下させるものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
すなわち、本発明によれば、エンジンにおけるバルブリフト量の誤差やカムシャフトの剛性不足やコストアップを生じさせることなく、カムシャフトの複数ある各カム軸受部において、シリンダヘッドの熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明の実施の形態を説明する。
本発明に係るカムシャフトの軸受構造は、シリンダブロックに取り付けられるシリンダヘッドに対して一体的に設けられる第一の軸受部と、前記シリンダヘッドとは別部材により構成され前記第一の軸受部とともにカムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部を構成する第二の軸受部とを備える。
【００２３】
第一の軸受部は、例えば、直列複数気筒のエンジンにおいて、シリンダヘッドにおける各気筒に対応する部位に設けられる壁状の部分により構成される。すなわち、シリンダヘッドに対して一体的に形成される壁状の部分の上面に、半円柱状の軸受面が形成されることにより、第一の軸受部が構成される。
第一の軸受部は、ダブルオーバーヘッドカムシャフト式（ＤＯＨＣ）のエンジンのように二本のカムシャフトが平行に支持される構成の場合、カムシャフトの軸方向（以下「カム軸方向」とする。）に複数設けられる各カム軸受部（支持部）において、両カムシャフトに対する二つの軸受面を有する一つの壁状の部分（共通の壁状の部分）によって、あるいはいずれかのカムシャフトに対する軸受面を有する二つの壁状の部分（別々の壁状の部分）によって構成される。
【００２４】
第二の軸受部は、第一の軸受部に対して固設されるキャップ部材（カムキャップ等と称される。）等により構成される。すなわち、第二の軸受部は、第一の軸受部が有する軸受面と同様の半円柱状の軸受面を有し、第一の軸受部に対して互いの軸受面が対向するように設けられる。
第二の軸受部は、前記のように二本のカムシャフトが平行に支持される構成においては、カム軸方向に複数設けられる各カム軸受部において、両カムシャフトに対する二つの軸受面を有する一体のキャップ部材（共通のキャップ部材）によって、あるいはいずれかのカムシャフトに対する軸受面を有する二つのキャップ部材（別々のキャップ部材）によって構成される。
また、カム軸方向に複数設けられる各カム軸受部を構成する複数の第二の軸受部が、一体のハウジング部材（カムハウジング等と称される。）により構成される場合もある。
【００２５】
このように、シリンダヘッド側に設けられる第一の軸受部と、シリンダヘッドとは別部材により構成される第二の軸受部とにより、カムシャフトのジャーナル部を支承するカム軸受部が構成される。
つまり、第一の軸受部に対して第二の軸受部が固定されること等により、互いの軸受面同士が対向した状態で、円柱状のトンネル部となる軸受面が形成される。この軸受面に対し、直接あるいは軸受メタルを介する等して、カムシャフトが貫通した状態でそのジャーナル部が支承される。
【００２６】
そして、本発明に係るカムシャフトの軸受構造においては、前記第一の軸受部が、カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、カム軸方向に対して垂直な面方向あるいはカム軸方向に肉薄とされる。
【００２７】
カム軸方向に対して垂直な面方向（以下「カム軸垂直方向」という。）とは、カムシャフトが垂直方向に貫通するような面の方向であり、この方向に、壁状の部分として構成される第一の軸受部が、カム軸受部のカムシャフトの支持機能を確保する状態で肉薄とされる。
【００２８】
第一の軸受部が、カム軸垂直方向に肉薄とされる態様としては、例えば次のようなものが考えられる。
すなわち、シリンダヘッドにおいて壁状（板状）の部分として構成される第一の軸受部に対してカム軸方向に貫通する孔部が設けられることで、第一の軸受部がシリンダヘッドの本体に対して略門状に構成される。つまりこの場合、第一の軸受部が、カム軸垂直方向に、内側から外側にかけて肉厚が薄くされる。
また、第一の軸受部に対してカム軸方向に貫通する孔部が設けられるに際し、その孔部が複数設けられることで、第一の軸受部が格子状に構成される。かかる構成も、第一の軸受部がカム軸垂直方向に肉厚が薄くされる態様に含まれる。つまり、第一の軸受部に対して設けられる孔部の形状や大きさは特に限定されるものではない。
また、第一の軸受部が、カム軸垂直方向に、外側から内側にかけて肉厚が薄くされる場合も含まれる。つまりこの場合、第一の軸受部に対してカム軸方向視で左右両側に凹部が設けられることで、第一の軸受部がシリンダヘッドの本体に対して略Ｔ字状に構成される。
【００２９】
また、第一の軸受部が、カム軸方向に肉薄とされる場合は、壁状の部分である第一の軸受部の厚さが、全体的にあるいは部分的に薄くされる。
【００３０】
そして、カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度とは、第一の軸受部が前記のようにカム軸垂直方向あるいはカム軸方向に肉薄とされることによっても、カム軸受部の本来有する支持機能が確保されることを意味する。つまり、カム軸受部によるカムシャフトの支持について、エンジンの正常な運転の妨げとならないように、第一の軸受部がカム軸垂直方向あるいはカム軸方向に肉薄とされる。
ここで、カム軸受部が有するカムシャフトの支持機能には、第一の軸受部に対する第二の軸受部を固定する機能及びその固定を維持する機能が含まれる。つまり、例えば、第二の軸受部が第一の軸受部に対してボルト等の締結具によって締結固定される構成においては、締結具の螺挿に対する強度やその螺挿による締結状態が維持されるように、第一の軸受部がカム軸垂直方向あるいはカム軸方向に肉薄とされる。
【００３１】
このように、第一の軸受部を、カム軸受部がカムシャフトの支持機能を損なわない程度に、カム軸垂直方向あるいはカム軸方向に肉厚を薄くすることで、エンジンにおけるバルブリフト量の誤差やカムシャフトの剛性不足やコストアップを生じさせることなく、カムシャフトの複数ある各カム軸受部において、シリンダヘッドの熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができる。
【００３２】
すなわち、第一の軸受部を前記のように肉薄とすることで、その剛性を低下させることができるので、シリンダヘッドの熱膨張による反り返り等の熱変形によって生じる、カムシャフトを軸方向に曲げる方向の押付け力を、第一の軸受部が弾性変形することによってたわみ吸収することができる。つまり、例えばシリンダヘッドの熱変形によって生じるカムシャフトに対する押付け力のうち局部的に強くなる押付け力が、第一の軸受部の弾性変形によって吸収されて低減されることとなる。これにより、カムシャフトの軸受部（ジャーナル部）におけるフリクションや偏摩耗を低減させることができる。
【００３３】
また、第一の軸受部が弾性変形することにより、カム軸受部（の軸受面）の位置自体が、シリンダヘッド全体の変形に追従することとなる。このため、カム軸受部により支持されるカムシャフトもシリンダヘッドの変形に追従することとなり、バルブリフト量への影響を少なくすることができる。つまりは、シリンダヘッドの熱変形にともなうバルブリフト量の誤差を防止することができる。
【００３４】
また、第一の軸受部を肉薄にすることは、シリンダヘッド側に設けられる部分における加工（構造）であるため、ボールベアリングを用いることで生じる問題、即ちカムシャフトの剛性不足や軸受構造のコストアップを生じさせることがない。
さらに、第一の軸受部を肉薄にするという、カム軸受部を構成する部分のうち第一の軸受部のみに対策を講じるだけで、カム軸受部全体つまりカムシャフトのジャーナル部全体のフリクション低減が可能となる。
以下、本発明に係るカムシャフトの軸受構造について、その具体的な実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００３５】
本実施形態に係るカムシャフトの軸受構造は、自動車等に搭載される直列四気筒のエンジンに備えられる。図１に示すように、本実施形態に係るエンジンの主な構成として、シリンダブロック１とシリンダヘッド２とを備える。
【００３６】
シリンダブロック１は、一列に並んだ状態となる四個のシリンダボア（シリンダ）１ａを有する。シリンダボア１ａは、ピストンを摺動可能に内装するものであり、シリンダブロック１においてシリンダヘッド２が組み付けられるシリンダヘッド取付面１ｂに開口する。
シリンダブロック１には、クランクシャフト（図示略）が、シリンダボア１ａの直列方向を軸方向として回転可能に支持される。クランクシャフトは、前記ピストンのシリンダボア１ａ内における往復運動が、ピストンに連結されるコンロッドを介して回転に変換されて伝達されることにより回転する。
【００３７】
シリンダヘッド２は、シリンダヘッド取付面１ｂに対してガスケット３を介してヘッドボルト等が用いられて固着されることにより取り付けられる。
シリンダヘッド２には、二本のカムシャフト４が、前記クランクシャフトと軸方向を同じくして平行に回転可能に支持される。つまり、本実施形態に係るエンジンはＤＯＨＣであり、一方のカムシャフト４が吸気側のカムシャフト（インテークカムシャフト）、他方のカムシャフト４が排気側のカムシャフト（エキゾーストカムシャフト）となる。
このように、二本のカムシャフト４を支持する本実施形態に係るシリンダヘッド２は、その長手方向がカムシャフト４の軸方向となる。
【００３８】
カムシャフト４は、クランクシャフトの回転がチェーンやタイミングベルト等を介して伝達されることで回転する。つまり、例えばクランクシャフトの回転の伝達にチェーンが用いられる場合、カムシャフト４の一端部（図１における手前側端部）には、図示せぬスプロケットが設けられる一方、クランクシャフト側における対応する部分にもスプロケットが設けられ、これらスプロケットにチェーンが巻回される構成により、クランクシャフトの回転が各カムシャフト４に伝達される。
【００３９】
カムシャフト４は、クランクシャフトの回転を機関バルブ（吸・排気バルブ）を開閉させるための動弁機構に伝達する。つまり、各カムシャフト４が回転することにより、吸気バルブと排気バルブとが別々のカムシャフト４によって駆動し所定のタイミングで開閉する。具体的には次のとおりとなる。
すなわち、本実施形態に係るエンジンの場合、各気筒に対して二つずつの吸気通路及び排気通路が設けられる。各吸・排気通路は、シリンダヘッド２に形成され、各シリンダボア１ａの上方、つまり各シリンダボア１ａに内装されるピストンとシリンダヘッド２との間に形成される燃焼室に対して吸・排気バルブを介して連通する。これら吸・排気バルブの開閉が、吸・排気側それぞれのカムシャフト４の回転により動弁機構を介して行われる。
【００４０】
図１に示すように、動弁機構は、カムシャフト４に対して一体的に設けられるカム５と、燃焼室に連通するポート部の開閉を行うバルブ６と、バルブ６と一体的に設けられカム５に当接するとともにカム５の回転運動をバルブ６の往復運動に変換するバルブリフタ７と、バルブ６（バルブリフタ７）を吸・排気バルブが閉じる方向（バルブリフタ７がカム５に押圧される方向）に付勢するバルブスプリング８とを備える。
したがって、本実施形態では、吸気側及び排気側それぞれのカムシャフト４において、各気筒に対応するカム５が、二個ずつ計八個、気筒ごとに異なる角度位置で設けられる。なお、図１においては、便宜上、各カム５に対応して設けられる動弁機構は、カムシャフト４の他端部（図１における奥側端部）についてのみ図示している。
【００４１】
このような構成により、クランクシャフトの回転にともないカムシャフト４が回転し、これにともなうカム５の回転によってバルブ６が往復動し、各吸・排気バルブの開閉（吸・排気通路と燃焼室との連通・遮断）が行われる。この際、各気筒における吸・排気バルブの開閉は、吸気側及び排気側それぞれのカムシャフト４におけるカム５の角度位置による所定のタイミングで行われる。
【００４２】
各カムシャフト４は、シリンダヘッド２において各気筒に対応する部位に形成される壁状の部分により構成されるヘッド側軸受部１０と、このヘッド側軸受部１０に固定されるカムキャップ２０とにより回転可能に支持される。
すなわち、本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造は、シリンダブロック１に取り付けられるシリンダヘッド２に対して一体的に設けられる第一の軸受部としてのヘッド側軸受部１０と、シリンダヘッド２とは別部材により構成されヘッド側軸受部１０とともにカムシャフト４のジャーナル部９を支承するカム軸受部３０（図３参照）を構成する第二の軸受部としてのカムキャップ２０とを備える。
したがって、本実施形態にかかる直列四気筒エンジンにおいては、カム軸方向（カムシャフト４の軸方向）に四つのカム軸受部３０が設けられる。
【００４３】
ヘッド側軸受部１０は、本実施形態では、吸気側及び排気側の両カムシャフト４に対する二つの軸受面（以下「ヘッド側軸受面」とする。）１１を有する一つの壁状の部分（共通の壁状の部分）により構成される。つまり、壁状の部分であるヘッド側軸受部１０の上面となる合わせ面１２には、シリンダヘッド２において所定の間隔を隔てて平行に支持される両カムシャフト４に対応するように二つのヘッド側軸受面１１が形成される。ヘッド側軸受面１１は、半円柱状に形成される。
なお、ヘッド側軸受部１０は、吸気側及び排気側のいずれかのカムシャフト４に対する軸受面を有する二つの壁状の部分（別々の壁状の部分）からなる構成であってもよい。
【００４４】
カムキャップ２０は、本実施形態では、吸気側及び排気側の両カムシャフト４に対する二つの軸受面（以下「キャップ側軸受面」とする。）２１を有する一体の部材（共通の部材）として構成される。つまり、カムキャップ２０は、ヘッド側軸受部１０の厚さ（壁厚）に対応する厚さを有する略板状の部材として構成され、その一端側の面となる合わせ面２２に、ヘッド側軸受面１１と同様の半円柱状の二つのキャップ側軸受面２１が、ヘッド側軸受面１１に対応するように形成される。
なお、カムキャップ２０は、吸気側及び排気側のいずれかのカムシャフト４に対する軸受面を有する二つの部材（別々の部材）からなる構成であってもよい。
【００４５】
このように、本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造においては、シリンダヘッド２側に設けられるヘッド側軸受部１０と、シリンダヘッド２とは別部材により構成されるカムキャップ２０とにより、カムシャフト４のジャーナル部９を支承するカム軸受部３０が構成される。ここで、ジャーナル部９は、各カムシャフト４において、各気筒に対応する二つのカム５の間の部分に設けられる。
つまり、カムシャフト４の軸受構造における各カム軸受部３０においては、ヘッド側軸受部１０に対してカムキャップ２０がボルト等の締結具により固定されることにより、互いの合わせ面１２・２２同士が接した状態で、対向するヘッド側軸受面１１とキャップ側軸受面２１とにより、円柱状のトンネル部となる軸受面が形成される。この軸受面に対し、直接あるいは軸受メタルを介する等して、カムシャフト４が貫通した状態でそのジャーナル部９が支承される。
【００４６】
以上のような構成を備える本実施形態のエンジンにおいては、クランクシャフトを回転させるためにシリンダブロック１のシリンダボア１ａ内を往復摺動するピストンの上方（シリンダヘッド２側）に形成される燃焼室の位置等の関係から、シリンダブロック１に対してシリンダヘッド２側の温度が高くなる。このため、シリンダブロック１よりもシリンダヘッド２の熱膨張が大きくなる。
【００４７】
図２の模式図に示すように、こうしたシリンダヘッド２の熱膨張は、本実施形態に係る直列四気筒エンジンのように、シリンダヘッド２の長手方向がカム軸方向となる構成の場合、シリンダヘッド２がその長手方向（カム軸方向）に反り返った状態となるという熱歪を生じさせる（矢印Ａ１参照）。つまり、ヘッドボルト等によりシリンダブロック１に対して固着されているシリンダヘッド２は、熱膨張することにより、その長手方向に湾曲してシリンダブロック１に対して凸形状に変形する。
【００４８】
このようなシリンダヘッド２の熱膨張による反り返りは、その支持するカムシャフト４に対して軸方向に曲げる力（曲げる方向に押し付ける力）を作用させ、カム軸受部３０におけるフリクションの増大や偏摩耗を生じさせる要因となる。
具体的には、図２に示すように、シリンダヘッド２の熱膨張による反り返りが生じると、そのシリンダヘッド２の湾曲変形にともない、カムシャフト４に対してカム軸受部３０を介して次のような押付け力が作用する。
【００４９】
すなわち、カム軸方向に四つあるカム軸受部３０のうち、中間（内側）に位置する二つのカム軸受部３０（３０ｙ参照）においては、ヘッド側軸受部１０からヘッド側軸受面１１を介してカムシャフト４のジャーナル部９に作用する押付け力が大きくなる（矢印Ｆ１参照）。
また、同じく四つあるカム軸受部３０のうち、両端（外側）に位置する二つのカム軸受部３０（３０ｘ参照）においては、カムキャップ２０からキャップ側軸受面２１を介してカムシャフト４のジャーナル部９に作用する押付け力が大きくなる（矢印Ｆ２参照）。
これらの押付け力が、カムシャフト４をその軸方向に曲げる主な押付け力となり、各カム軸受部３０においてフリクションの増大や偏摩耗が生じる。つまり、中間に位置する二つのカム軸受部３０におけるヘッド側軸受面１１、及び両端に位置する二つのカム軸受部３０におけるキャップ側軸受面２１の、それぞれにおけるジャーナル部９に接する部分が、フリクションが増大する部位となる。
【００５０】
そこで、本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造においては、ヘッド側軸受部１０が、カム軸受部３０がカムシャフト４の支持機能を損なわない程度に、カム軸方向に対して垂直な面方向に肉薄とされている。
【００５１】
カム軸方向に対して垂直な面方向（カム軸垂直方向）とは、カムシャフト４が垂直方向に貫通するような面の方向であり、この方向に、壁状の部分として構成されるヘッド側軸受部１０が、カム軸受部３０のカムシャフト４の支持機能を確保する状態で肉厚が薄くされる。
【００５２】
本実施形態においては、図１及び図３に示すように、シリンダヘッド２において壁状（板状）の部分として構成されるヘッド側軸受部１０に対してカム軸方向に貫通する孔部１３が設けられることで、ヘッド側軸受部１０がシリンダヘッド２の本体に対して略門状に構成されている。つまりこの場合、ヘッド側軸受部１０が、カム軸垂直方向に、内側から外側にかけて肉厚が薄くされている。なお、図３はカム軸受部を示すカム軸方向視の一部断面図である。
【００５３】
このように、ヘッド側軸受部１０が、カム軸受部３０がカムシャフト４の支持機能を損なわない程度、つまりカム軸受部３０の本来有する支持機能が確保されるように、カム軸垂直方向に肉薄とされる。
ここで、カム軸受部３０が有するカムシャフト４の支持機能には、ヘッド側軸受部１０に対するカムキャップ２０を固定する機能及びその固定を維持する機能を含む。つまり、本実施形態のように、カムキャップ２０がヘッド側軸受部１０に対してボルト等の締結具によって締結固定される構成においては、締結具の螺挿に対する強度やその螺挿による締結状態が維持されるように、ヘッド側軸受部１０がカム軸垂直方向に肉薄とされる。
【００５４】
図３に示すように、ヘッド側軸受部１０に設けられる孔部１３は、ヘッド側軸受部１０の外形に沿う形状を有している。つまり、カム軸方向視で略長方形となる形状を有するヘッド側軸受部１０に対し、孔部１３は略長方形の孔形状となる。
【００５５】
かかるようにして、カム軸垂直方向に肉薄とされるための孔部１３が設けられたヘッド側軸受部１０は、カムシャフト４のジャーナル部９に対するヘッド側軸受面１１を形成する軸受面部１０ａと、この軸受面部１０ａをシリンダヘッド２の本体に対して支持する軸受支持部１０ｂとを有する構成となる。
本実施形態に係るヘッド側軸受部１０は、図３に示すように、二本のカムシャフト４に対する二つのヘッド側軸受面１１を備える軸受面部１０ａと、この軸受面部１０ａの両端部に設けられる二つの軸受支持部１０ｂとを有する構成となる。各軸受支持部１０ｂの下側は、シリンダヘッド２に対して一体的に連結された状態となる。
【００５６】
このように、ヘッド側軸受部１０を、カム軸受部３０がカムシャフト４の支持機能を損なわない程度に、カム軸垂直方向に肉厚を薄くすることで、エンジンにおけるバルブリフト量の誤差やカムシャフト４の剛性不足やコストアップを生じさせることなく、カムシャフト４の複数ある各カム軸受部３０において、シリンダヘッド２の熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができる。
【００５７】
すなわち、図６に示すように、従来におけるカムシャフトの軸受構造のように、ヘッド側軸受部１０に対して孔部１３を設ける等の肉薄処理が施されていない場合、前述したようなシリンダヘッド２の熱膨張による反り返りが生じると、特に中間（内側）に位置する二つのカム軸受部３０においては、ヘッド側軸受部１０からヘッド側軸受面１１を介してカムシャフト４のジャーナル部９に作用する押付け力が大きくなる（矢印Ｆ３参照）。かかる押付け力が、カム軸受部３０におけるフリクションの増大や偏摩耗の要因となる。
なお、図６においては、説明の便宜上、本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造に対応する部分については共通の符号を用いている。
【００５８】
そこで、図３に示すように、ヘッド側軸受部１０を前記のように肉薄とすることで、その剛性を低下させることができるので、シリンダヘッド２の熱膨張による反り返り等の熱変形によって生じる、カムシャフト４を軸方向に曲げる方向の押付け力を、ヘッド側軸受部１０が弾性変形することによってたわみ吸収することができる。つまり、例えばシリンダヘッド２の熱変形によって生じるカムシャフト４に対する押付け力のうち局部的に強くなる押付け力が、ヘッド側軸受部１０の弾性変形によって吸収されて低減されることとなる。これにより、カムシャフト４のジャーナル部９におけるフリクションや偏摩耗を低減させることができる。
【００５９】
また、ヘッド側軸受部１０が弾性変形することにより、カム軸受部３０（の軸受面）の位置自体が、シリンダヘッド２全体の変形に追従することとなる。このため、カム軸受部３０により支持されるカムシャフト４もシリンダヘッド２の変形に追従することとなり、バルブリフト量、即ち前述した動弁機構におけるバルブ６の移動量（機関バルブの開度）への影響を少なくすることができる。つまりは、シリンダヘッド２の熱変形にともなうバルブリフト量の誤差を防止することができる。
【００６０】
また、ヘッド側軸受部１０を肉薄にすることは、シリンダヘッド２側に設けられる部分における加工（構造）であるため、ボールベアリングを用いることで生じる問題、即ちカムシャフト４の剛性不足や軸受構造のコストアップを生じさせることがない。
さらに、ヘッド側軸受部１０を肉薄にするという、カム軸受部３０を構成する部分のうちヘッド側軸受部１０のみに対策を講じるだけで、カム軸受部３０全体つまりカムシャフト４のジャーナル部９全体のフリクション低減が可能となる。
【００６１】
ここで、ヘッド側軸受部１０の剛性を低下させることの、カム軸受部３０に対する影響について言及すると、シリンダヘッド２側に設けられるヘッド側軸受部１０の剛性の低下は特に問題はない。
すなわち、本実施形態に係るエンジンの動弁機構においては、前述したように、バルブ６は、バルブスプリング８によってバルブリフタ７がカム５に押圧される方向に付勢されている。したがって、エンジンにおけるカム作動時（カムシャフトの回転時）等においてカムシャフト４からの反力を受けるのは、カム軸受部３０におけるカムキャップ２０側となる。このため、カム軸受部３０におけるヘッド側軸受部１０の剛性の低下は特に問題とはならない。
【００６２】
本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造において、ヘッド側軸受部１０がカム軸垂直方向に肉薄とされるための孔部１３は、例えば図４に示すような形状とすることもできる。
すなわち、この場合のヘッド側軸受部１０に設けられる孔部１３は、軸受面部１０ａがカムシャフト４のジャーナル部９に沿うような湾曲部１０ｃを有する場合の孔部形状となっている。つまり、この場合の孔部１３は、図３に示すように孔部１３が略長方形の孔形状である場合に対して、カムシャフト４のジャーナル部９に対応する部分がヘッド側軸受面１１に沿うように窪んだ形状を有する。
本例のような孔部１３の孔部形状を採用することにより、ヘッド側軸受部１０のカム軸垂直方向の肉厚を効率的に薄くすることが可能となる。
【００６３】
また、ヘッド側軸受部１０の肉厚が薄くされる他の態様としては、例えば次のようなものが考えられる。
すなわち、ヘッド側軸受部１０に対してカム軸方向に貫通する孔部１３が設けられるに際し、その孔部１３が複数設けられることで、ヘッド側軸受部１０が格子状に構成される。つまりこの場合、ヘッド側軸受部１０を構成する軸受支持部１０ｂが三つ以上設けられる場合が含まれる。このように、孔部１３の形状や大きさは特に限定されるものではない。
また、ヘッド側軸受部１０が、カム軸垂直方向に、外側から内側にかけて肉厚が薄くされる場合も含まれる。つまりこの場合、ヘッド側軸受部１０に対してカム軸方向視で左右両側に凹部が設けられることで、ヘッド側軸受部１０がシリンダヘッド２の本体に対して略Ｔ字状に構成される。言い換えると、この場合、ヘッド側軸受部１０を構成する軸受支持部１０ｂが、軸受面部１０ａの長手方向略中央部に一つ設けられる態様となる。
【００６４】
以上のように、本実施形態では、カムシャフト４の軸受方法として、シリンダブロック１に取り付けられるシリンダヘッド２に対して一体的に設けられるヘッド側軸受部１０と、シリンダヘッド２とは別部材により構成されるカムキャップ２０とにより、カムシャフト４のジャーナル部９を支承するカム軸受部３０を構成する。
そして、ヘッド側軸受部１０に、カム軸方向に貫通する孔部１３を設けることにより、カム軸受部３０がカムシャフト４の支持機能を損なわない程度に、ヘッド側軸受部１０の剛性を低下させる。
これにより、前述したようにシリンダヘッド２の熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができる。
【００６５】
また、図２に示すごとく、本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造のように、カム軸受部３０として、カム軸方向の両端部側に位置する端部側軸受部３０ｘと、これら端部側軸受部３０ｘ間に位置する内側軸受部３０ｙとを有する構成においては、内側軸受部３０ｙのヘッド側軸受部１０が、端部側軸受部３０ｘのヘッド側軸受部１０よりもカム軸垂直方向に肉薄とされる構成であってもよい。
つまり、本実施形態の場合にあっては、カム軸方向に四つ設けられるカム軸受部３０のうち、二つの内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０のみが、カム軸垂直方向に肉薄とされる構成や、ヘッド側軸受部１０についてのカム軸垂直方向の肉薄の程度が、端部側軸受部３０ｘよりも内側軸受部３０ｙの方が大きい構成となる。かかる構成においては、端部側軸受部３０ｘに比べて、内側軸受部３０ｙの剛性が低くなることとなる。
【００６６】
具体的には、図３等に示すように、ヘッド側軸受部１０がカム軸垂直方向に肉薄とされるための孔部１３が設けられる構成においては次のようになる。
まず、内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０のみが、カム軸垂直方向に肉薄とされる構成の場合は、カム軸受部３０のうち、内側軸受部３０ｙのみのヘッド側軸受部１０が、孔部１３が設けられることにより軸受面部１０ａと軸受支持部１０ｂとを有する構成となる。
また、ヘッド側軸受部１０についてのカム軸垂直方向の肉薄の程度が、端部側軸受部３０ｘよりも内側軸受部３０ｙの方が大きい構成の場合は、カム軸受部３０のうち、内側軸受部３０ｙのみに孔部１３が設けられたり、内側軸受部３０ｙの孔部１３の大きさが、端部側軸受部３０ｘの孔部１３よりも大きく形成されたりする構成となる。
【００６７】
このように、内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０のみを肉薄としたり、端部側軸受部３０ｘよりも内側軸受部３０ｙのヘッド側軸受部１０の肉薄の程度を大きくしたりすることで、内側軸受部３０ｙのヘッド側軸受部１０の剛性を、端部側軸受部３０ｘのそれよりも低下させることによっても、端部側軸受部３０ｘを含む各カム軸受部３０におけるフリクションを低減させることができる。
【００６８】
すなわち、前述したように、シリンダヘッド２が熱膨張で反り返ることによりカムシャフト４のジャーナル部９に作用する押付け力は、内側軸受部３０ｙにおいてはヘッド側軸受部１０からの押付け力が大きくなる（図２矢印Ｆ１参照）。そこで、内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０の剛性を低下させると、その弾性変形によってヘッド側軸受部１０からの押付け力を小さくすることができ、内側軸受部３０ｙにおけるフリクションを低減させることができる。そして、内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０からの押付け力が小さくなると、その反力の影響で、端部側軸受部３０ｘにおけるカムキャップ２０からの押付け力が小さくなる（図２矢印Ｆ２参照）。この結果、端部側軸受部３０ｘにおけるフリクションも低減することとなる。
つまり、内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０のみが肉薄とされること等により、端部側軸受部３０ｘよりも内側軸受部３０ｙの剛性を低下させることによって、端部側軸受部３０ｘを含む各カム軸受部３０におけるフリクションが低減する。
【００６９】
そして、内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０のみを肉薄とする構成においては、ヘッド側軸受部１０を肉薄とするための孔部１３が、例えば鋳造後のシリンダヘッド２に対して加工が施されることで設けられる場合、内側軸受部３０ｙを構成するヘッド側軸受部１０のみに加工を施せばよいこととなるので、加工工程の簡略化が図れる。
【００７０】
また、カム軸受部３０におけるヘッド側軸受部１０の剛性を低下させる構成としては、ヘッド側軸受部１０が、カム軸受部３０がカムシャフト４の支持機能を損なわない程度に、カム軸方向に肉薄とされる構成であってもよい。
つまりこの場合、ヘッド側軸受部１０のカム軸方向の肉厚、即ち壁状の部分であるヘッド側軸受部１０の厚さが、全体的あるいは部分的に薄くされる。
ここで、ヘッド側軸受部１０において、カム軸方向に肉薄とされる部分や範囲は特に限定されるものではないが、カムシャフト４のジャーナル部９に対する面圧が適切に維持できるようにヘッド側軸受面１１の面積（キャップ側軸受面２１を含む軸受面の面積）が確保されること等により、カム軸受部３０のカムシャフト４の支持機能が確保される構成とする。また、前述したように、カム軸受部３０が有するカムシャフト４の支持機能には、ヘッド側軸受部１０に対するカムキャップ２０を固定する機能及びその固定を維持する機能が含まれる。
【００７１】
そして、この場合も、カム軸受部３０として、端部側軸受部３０ｘと内側軸受部３０ｙとを有する構成においては、内側軸受部３０ｙのヘッド側軸受部１０が、端部側軸受部３０ｘのヘッド側軸受部１０よりもカム軸方向に肉薄とされる構成であってもよい。
つまり、カム軸方向に四つ設けられるカム軸受部３０のうち、二つの内側軸受部３０ｙにおけるヘッド側軸受部１０のみが、カム軸方向に肉薄とされる構成や、ヘッド側軸受部１０についてのカム軸方向の肉薄の程度が、端部側軸受部３０ｘよりも内側軸受部３０ｙの方が大きい構成である。かかる構成により、端部側軸受部３０ｘに比べて、内側軸受部３０ｙの剛性が低くなる。
【００７２】
続いて、カム軸受部３０において支持される部分となるカムシャフト４のジャーナル部９が、カムシャフト４における拡径部である場合の構成について説明する。なお、ここでいうジャーナル部９について拡径部とは、カムシャフト４においてジャーナル部９となる、ヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１に接する部分が、そのカム軸方向両側の部分に比べて拡径された部分であることを意味する。
このように、ジャーナル部９がカムシャフト４における拡径部である場合において、ヘッド側軸受部１０及びカムキャップ２０と、ジャーナル部９との接触面（以下「軸受接触面」という。）に、カム軸方向に湾曲するＲ形状部４０が、カムシャフト４の回転方向全周にわたって設けられている。
【００７３】
図５に示すように、Ｒ形状部４０は、カムシャフト４のジャーナル部９に設けられるＲ形状面部４１と、このＲ形状面部４１を有するジャーナル部９に対するヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１とから構成される。
【００７４】
Ｒ形状面部４１は、ジャーナル部９のカム軸方向の両側が、全周にわたって面取りされた状態の部分となる。つまりこの場合、ジャーナル部９におけるカム軸方向両側の角部分が、図５に示すような側面視でＲ形状となるような曲面として形成される。
なお、本実施形態では、ジャーナル部９におけるカム軸方向の両側がＲ形状面部４１とされているが、これに限定されず、ジャーナル部９の外周面（ヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１に接する面）が、全体的にＲ形状面部４１となるように（側面視で全体的に円弧状となるように）、Ｒ形状面部４１が設けられてもよい。
【００７５】
Ｒ形状面部４１を有するジャーナル部９に対し、ヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１は、ジャーナル部９の外周面に沿う形状（略同じ形状）、あるいは図５に示すような側面断面視で全体として円弧形状を有する。
【００７６】
このように、カム軸受部３０における軸受接触面に、カム軸方向に湾曲するＲ形状部４０を設けることにより、前述したようなシリンダヘッド２の熱膨張による反り返りにともないカム軸受部３０において発生する片当たりを防止することができ、シリンダヘッド２の熱変形にともなうフリクションや偏摩耗の低減を図ることができる。
【００７７】
すなわち、図７に示すように、従来におけるカムシャフトの軸受構造のように、軸受接触面にＲ形状部４０が設けられていない場合、つまり軸受接触面が、カム軸方向に平行である場合、前述したようなシリンダヘッド２の熱膨張による反り返りが生じると、特に両端（外側）に位置する二つのカム軸受部３０においては、軸受接触面で片当たりが生じる。
【００７８】
具体的には、例えば、図２における左側端部のカム軸受部３０について説明すると、シリンダヘッド２に反り返りが生じた場合、図７に示すように、シリンダヘッド２の変形にともない、ヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１がカム軸方向に対して傾くこととなる。これにより、ヘッド側軸受面１１とジャーナル部９の外周面との間においては、カム軸方向内側（図７において右側）の部分のみが接触し（図７部分Ｂ１参照）、キャップ側軸受面２１とジャーナル部９の外周面との間においては、カム軸方向外側（図７において左側）の部分のみが接触する（図７部分Ｂ２参照）という片当たりが発生する。かかる軸受接触面における片当たりは、その片当たり部分において軸受荷重が集中することから、カム軸受部３０におけるフリクションの増大や偏摩耗の要因となる。
なお、図７においては、説明の便宜上、本実施形態に係るカムシャフト４の軸受構造に対応する部分については共通の符号を用いている。
【００７９】
そこで、図５に示すように、カム軸受部３０における軸受接触面に、カム軸方向に湾曲するＲ形状部４０を設けることにより、シリンダヘッド２の熱膨張による反り返りが生じ、ヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１がカム軸方向に対して傾くことによっても、カム軸受部３０の軸受接触面における片当たりを防止することができる。
つまり、軸受接触面にＲ形状部４０を設けることで、シリンダヘッド２の熱変形にともなってヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１のカム軸方向に対する傾き（ずれ）が生じても、Ｒ形状部４０はカム軸方向に湾曲した曲面同士が接触する部分となるので、その曲面同士が互いに摺動することで軸受接触面における局部的な接触が防止される。言い換えると、前記のようなヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１のカム軸方向に対する傾き（ずれ）が生じても、軸受接触面において面接触が保たれる。結果として、カム軸受部３０の軸受面部における片当たりが防止される。これにより、カム軸受部３０におけるフリクションや偏摩耗の低減を図ることができる。
【００８０】
以上説明した本実施形態においては、カムシャフトの軸受構造を有するエンジンとして、ＤＯＨＣのエンジンを用いて説明したが、本発明は、一本のカムシャフトを備えるシングルオーバーヘッドカムシャフト式（ＤＯＨＣ）のエンジン等においても適用可能である。
また、図３〜図６においては、説明の便宜のため、ヘッド側軸受面１１及びキャップ側軸受面２１とジャーナル部９の外周面とが離れた状態、ヘッド側軸受部１０とカムキャップ２０の合わせ面１２・２２同士が離れた状態を示しているが、実際には、これらの面同士は接触した状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの主な構成示す分解斜視図。
【図２】カムシャフトの軸受構造に対するシリンダヘッドの反り返りを示す模式図。
【図３】カム軸受部を示すカム軸方向視の一部断面図。
【図４】同じく別形態を示す図。
【図５】カム軸受部を示す側面一部断面図。
【図６】従来におけるカム軸受部を示すカム軸方向視の一部断面図。
【図７】従来におけるカム軸受部を示す側面一部断面図。
【符号の説明】
【００８２】
１      シリンダブロック
２      シリンダヘッド
４      カムシャフト
９      ジャーナル部
１０    ヘッド側軸受部（第一の軸受部）
１０ａ  軸受面部
１０ｂ  軸受支持部
１１    ヘッド側軸受面
１３    孔部
２０    カムキャップ（第二の軸受部）
２１    キャップ側軸受面
３０    カム軸受部
４０    Ｒ形状部
【図１】
2008133749.tif 000003
【図２】
2008133749.tif 000004
【図３】
2008133749.tif 000005
【図４】
2008133749.tif 000006
【図５】
2008133749.tif 000007
【図６】
2008133749.tif 000008
【図７】
2008133749.tif 000009