(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造された母材を切削加工することにより形成されるＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドにおいて、
バルブスプリングによってポートの閉じ方向に付勢されたバルブのステム先端部と前記バルブスプリングの上半部とに冠着されるとともにカムによって昇降されるカップ状のバルブリフターの昇降動作をガイドする円筒状のバルブリフターガイドを有し、
上記シリンダヘッド上部の母材形状を上記バルブリフターガイドの外壁側及び内壁側に鋳造時の抜け勾配を有するように設定し、
上記バルブリフターガイドのシリンダヘッド中心軸側にある外壁の上部を上記バルブリフターの昇降方向に沿うように形成するとともに下部を上記バルブの中心軸に向かって近づくように形成し、
上記バルブリフターガイドの内壁側の母材を円筒状に切削加工して上記バルブリフターの昇降のためのチャンバを形成する際に上記バルブリフターガイドの下部が削り取られて上記チャンバとその外部とを連通させる換気孔が形成されることを特徴とするＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッド。
【請求項２】
上記シリンダヘッドが傾斜姿勢で使用され、上記バルブリフターガイドの上記内壁のうちの下方に位置する個所に、溝状のオイル抜きを設ける、
ことを特徴とする請求項１に記載のＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッド。
【請求項３】
上記オイル抜きは、上記カムの動作面に対して偏倚された位置に設ける、
ことを特徴とする請求項２に記載のＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
図６によって従来のＤＯＨＣエンジンにおけるシリンダヘッドについて説明する。
【０００２】
図中符号１００はシリンダヘッドであって、シリンダヘッド１００の吸気ポート１００ａ及び排気ポート１００ｂには、バルブガイド１０２、１０４によって支持された吸気バルブ１０６、排気バルブ１０８が配置されている。
【０００３】
各バルブ１０６、１０８のステム１０６ａ、１０８ａの上端には、それぞれコッターピン１１０を介してアッパーリテーナー１１２が取り付けられており、アッパーリテーナー１１２は、バルブスプリング１１４によって上方に向かって付勢されて、これにより各バルブ１０６、１０８のバルブヘッド１０６ｂ、１０８ｂは、各ポート１００ａ、１００ｂのバルブシート１２４に着座されている。
【０００４】
上記各バルブ１０６、１０８のステム１０６ａ、１０８ａの上部、及びバルブスプリング１１４の上半部には、カップ状のバルブリフター１１６が冠着されており、このバルブリフター１１６は、シリンダヘッド１００と一体に形成された円筒状のバルブリフターガイド１１８によって昇降可能にガイドされている。
【０００５】
バルブリフター１１６は、キャップ１２０等によって回転自在に支持されたカム軸（図示せず）に形成されたカム１２２の回転によってバルブリフターガイド１１８にガイドされつつ昇降し、これにより吸気バルブ１０６、排気バルブ１０８が各々吸気ポート１００ａ、排気ポート１００ｂを開閉する。
【０００６】
上記のシリンダヘッド１００は、一般に、鋳造によって形成されており、図６の斜線部Ｍに相当する部分、すなわち、上記のバルブリフターガイド１１８と、シリンダヘッド１００のアッパーデッキ１００ｃとの間には、鋳造時に中子（以下この中子を「ロッカ中子」いう）が使用される。
【０００７】
このロッカ中子を使用することにより、バルブリフターガイド１１８を、バルブリフター１１６のガイドに必要な最小限の長さにして、シリンダヘッド１００の軽量化を図るとともに、バルブリフターガイド１１８とアッパーデッキ１００ｃとの間に形成された間隙をバルブリフター１１６の下降によって圧縮された空気の換気孔、及びカムシャフトやバルブリフター１１６を潤滑したオイルのオイル抜きとして利用している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術によると、シリンダヘッドの鋳造時にロッカ中子の使用を必須としているため、鋳造時のロッカ中子のセットに工数がかかり、量産効率が低下するため製造コストが高騰すると共に、ロッカ中子用の型の設備費やロッカ中子自身の作製にコストがかかるといった不具合がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、シリンダヘッドの鋳造時の中子（ロッカ中子）を廃止することにより、量産効率を向上させて製造コストを低減させると共に、中子用の型の設備や中子自身の製作を不要にしたＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドを提供することにある。
【００１０】
また、中子を廃止した場合、上記の換気孔やオイル抜きの確保が問題となる。
【００１１】
そこで、本発明の他の目的は、中子を廃止した場合においても、換気孔やオイル抜きを適宜に確保できるようにしたＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、鋳造された母材を切削加工することにより形成されるＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドにおいて、バルブスプリングによってポートの閉じ方向に付勢されたバルブのステム先端部と前記バルブスプリングの上半部とに冠着されるとともにカムによって昇降されるカップ状のバルブリフターの昇降動作をガイドする円筒状のバルブリフターガイドを有し、上記シリンダヘッド上部の母材形状を上記バルブリフターガイドの外壁側及び内壁側に鋳造時の抜け勾配を有するように設定し、上記バルブリフターガイドのシリンダヘッド中心軸側にある外壁の上部を上記バルブリフターの昇降方向に沿うように形成するとともに下部を上記バルブの中心軸に向かって近づくように形成し、上記バルブリフターガイドの内壁側の母材を円筒状に切削加工して上記バルブリフターの昇降のためのチャンバを形成する際に上記バルブリフターガイドの下部が削り取られて上記チャンバとその外部とを連通させる換気孔が形成されることを特徴とする。
【００１３】
この請求項１の発明によると、シリンダヘッドの母材形状について、シリンダヘッド上部を鋳造時の抜け勾配を有する形状にしたので、上記の中子が不要となる。また、バルブリフターガイドの母材形状について、バルブリフターガイドの外壁をバルブリフターの昇降方向に沿った形状とすることで、母材の重量を軽減することができる。
【００１４】
そして、バルブリフターガイドは、内壁を切削加工することにより、チャンバとその外部とが換気孔によって連通されるので、バルブリフターの下降によりチャンバ内で圧縮された空気を上記の換気孔から良好に抜くことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上記記シリンダヘッドが傾斜姿勢で使用され、上記バルブリフターガイドの上記内壁のうちの下方に位置する個所に、溝状のオイル抜きを設けることを特徴とする。
【００１６】
この請求項２に記載の発明によると、バルブリフターガイド内側のチャンバに溜まったオイルをオイル抜きによってチャンバ外に排出することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、上記オイル抜きは、上記カムの動作面に対して偏倚された位置に設けることを特徴とする。
【００１８】
この請求項３に記載の発明によると、バルブのリフト時にカムの動作によってバルブリフターを介してバルブリフターガイドに力が作用するが、このリフト時の力は、バルブリフターガイドのおけるカムの動作面（カムの厚さ方向の中心の移動軌跡によって形成される面をその一部として含む平面）と一致する面に大きく作用する。従って、オイルに抜きを動作面から偏倚させることでバルブリフターガイドの強度低下を防止することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドの第１の実施の形態について説明する。
【００２６】
図１は、本実施の形態に係るＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッド１０の断面図であり、シリンダヘッド１０は、バルブリフターを介してカムによってバルブを駆動する直接駆動方式のＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドである。
【００２７】
シリンダヘッド１０は、基本強度メンバーとして、アッパーデッキ１２と、ロアーデッキ１４と、吸排気マニホールド（図示せず）取り付け面を兼ねるサイドウォール１６とを有する箱状の構造体であり、下端には、シリンダブロック（図示せず）が結合され、上端にはヘッドカバー１８が結合されている。
【００２８】
シリンダヘッド１０の下部には、吸気ポート２０と排気ポート２２とが穿設されており、これら吸気ポイント２０及び排気ポート２２の上方には、各々円筒状のバルブリフターガイド２４が形成されている。
【００２９】
上記の吸気ポート２０、排気ポート２２には、それぞれ吸気バルブ２６、排気バルブ２８が傾斜姿勢で装着されている。
【００３０】
吸気バルブ２６は、バルブヘッド３０と棒状のステム３２とを有しており、図１に示す閉位置にあっては、バルブヘッド３０のバルブフェース３０ａが、バルブシート３４に着座されて、吸気ポート２０を閉鎖している。
【００３１】
また、ステム３２は、その中間部を、吸気ポート２０上部に斜めに挿着されたバルブガイド３６によって昇降自在に支持され、バルブガイド３６の上端には、吸気ポート２０へのオイルの侵入を防止するためのバルブオイルシール３８が取り付けられている。
【００３２】
ステム３２の上部には、溝３２ａが形成されており、この溝３２ａに半割りコッターピン４０の突起部を係合させることで、半割りコッターピン４０により、円板状のアッパーリテーナー４２を保持し、アッパーリテーナー４２は、基端側をアッパーデッキ１２の環状溝１２ａに嵌め込んだバルブスプリング４４によって上方に付勢されている。
【００３３】
ステム３２の上端部（先端）には、バルブスプリング４４の上半部を覆うようにしてバルブリフター４６が冠着され、バルブリフター４６は、円板状の天井４６ａと円筒状の胴部４６ｂとを有するカップ状の部材であり、天井４６ａの上面に接触されるカム４８の回転によって昇降される。
【００３４】
カム４８は、シリンダヘッド１０の上端面にボルト締めされたキャップ５０によって回転自在に支持されたカムシャフト５２に一体形成されている。
【００３５】
排気バルブ２８は、上記の吸気バルブ２６と同様、バルブヘッド３０と棒状のステム３２とを有し、図１に示す閉位置にあっては、バルブヘッド３０のバルブフェース３０ａが、バルブシート３４に着座されて、排気ポート２２を閉鎖している。
【００３６】
なお、上記の吸気ポート２０側で説明した、バルブガイド３６、バルブオイルシール３８、カムシャフト５２等の各部材については、排気ポート２０側についても同様の構成であるため、同じ符号を付してその重複説明は省略する。
【００３７】
次に、バルブリフターガイド２４について詳述する。
【００３８】
なお、説明の便宜上、図１の断面図におけるバルブリフターガイド２４について、シリンダヘッド１０の中心線Ｃに近い側を「中心側２４Ａ」、遠い側を「外側２４Ｂ」というものとする。また、シリンダヘッド１０上部の母材時の形状を、太い実線（以下「実線Ｌ」という）で示している。
【００３９】
図１の実線Ｌに示すように、シリンダヘッド１０の上部（上面）における母材形状は、バルブリフターガイド２４の中心側２４Ａの内壁ａ、外壁ｂ、外側２４Ｂの内壁ｃを含むすべての個所に、鋳造時の抜け勾配が設けてある。従って、実線Ｌで示すシリンダヘッド１０の上部の母材形状を形成するには、上記のロッカ中子（図６参照）が不要となる。
【００４０】
このため、ロッカ中子のセットのための工数が不要となり、量産効率が向上されて製造コストを低減することができる。また、ロッカ中子用の型を作るための設備や中子自身の製作を不要にすることができる。
【００４１】
また、バルブリフターガイド２４の母材形状は、中心側２４Ａ及び外側２４Ｂのいずれにおいても、それぞれの外壁ｂ、ｄがバルブリフター４６の昇降方向に沿った形状であり、必要以上の肉厚を廃してシリンダヘッド１０の重量低減に寄与している。
【００４２】
更に、バルブリフターガイド２４のうちの、バルブリフター４６の昇降動作のガイドに供される部分をガイド部（バルブリフターガイド２４の上部がこれに相当する）とすると、ガイドに供されないガイド部以外の部分については、肉厚を薄くする等して、シリンダヘッド１０の重量を軽減するようにしている。
【００４３】
加えて、中心側２４Ａの外壁ｂを、図１に示すように、上部においてはバルブリフター４６の昇降方向に沿うように、また下部においてはバルブの中心軸に向かって近づくように形成することにより、バルブリフターガイド２４の内壁を円筒状に切削したときに下部において換気孔２４ａが穿設されるようにしている。
【００４４】
この換気孔２４ａは、シリンダヘッド１０のアッパーデッキ１２と、バルブリフターガイド２４の内面と、バルブリフター４６とによって形成された円柱状のチャンバ２４ｂが密閉されることを防止する。すなわち、チャンバ２４ｂとその外部とを連通させるものであり、これにより、チャンバ２４ｂ内においてバルブリフター４６の下降によって圧縮された空気を排出し、また、カムシャフト５２やバルブリフター４６の潤滑用のオイルを排出してこれがチャンバ２４ｂ内に溜まることを防止して、バルブリフター４６を円滑に動作させることができる。
【００４５】
上記の換気孔２４ａは、これを穿設するための特別な工数を必要としない。すなわち、シリンダヘッド１０のバルブリフター４６の母材形状を適宜に設定することにより、従来も必要であった、バルブリフターガイド２４の内壁の切削加工によって自動的に穿孔されるものである。
【００４６】
次に、本発明におけるＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドの第２の実施の形態について図２及び図３によって説明する。
【００４７】
図２は、シリンダヘッドを横向きに配置した例えば、水平対向型のＤＯＨＣエンジンにシリンダヘッド１０を適用した例を示す。なお、図１と同じ部材等については、同じ符号を付して説明は省略する。
【００４８】
本実施の形態においては、バルブリフターガイド２４の内壁に、換気孔２４ａとは別にオイル抜き２４ｃを設けた点が、第１の実施の形態と大きく異なる。
【００４９】
図２において上方に配置された吸気バルブ２６側のバルブリフターガイド２４にあっては、上記の換気孔２４ａが、チャンバ２４ｂの最も低い位置に配置されることになり、換気孔２４ａがオイル抜きとしても作用するため、特にオイル抜きを形成する必要はない。
【００５０】
これに対し、下方に配置された排気バルブ２８側のバルブリフターガイド２４にあっては、換気孔２４ａが、チャンバ２４ｂの最も高い位置に配置されることになり、換気孔２４ａをオイル抜きとして兼用することができない。このため、バルブリフターガイド２４の外側２４Ｂの内壁ｃに、溝状のオイル抜き２４ｃを設けている。
【００５１】
各バルブリフターガイド２４の内壁ｃにおいて、オイル抜き２４ｃは、内壁ｃの母線に沿って、ほぼ内壁ｃの全長にわたって設けられている。
【００５２】
このオイル抜き２４ｃの、内壁に対する周方向の位置は、バルブリフターガイド２４の１本の中心線Ｓから所定の距離ｘだけオフセット、すなわち偏倚させた位置に設定する。すなわち、中心線Ｓは、カム４８の動作面（カム４８の厚さ方向の中心の移動軌跡によって形成される面をその一部として含む平面）と一致し、内壁のうちのこの中心線Ｓに対応する部分には、バルブリフト時にバルブリフター４６を介して大きな力が作用する。
【００５３】
従って、オイルに抜き２４ｃを中心線Ｓからオフセットさせることで、オイル抜き２４ｃを形成したことに基づくバルブリフターガイド２４の強度低下を防止することができる。なお、図３の距離ｘを、カム４８の厚さの半分よりも大きく設定すると更に強度的に強いものとすることができる。ただし、カム４８によるバルブリフター４６上面の偏摩耗を防止すべく、カム４８の中心を図３の中心線Ｓから積極的にずらしてバルブリフター４６を適宜に回転させる技術が知られているが、この場合には、カム４８の厚さに対応する位置には、オイル抜き２４ｃを形成しないようにするとよい。
【００５４】
次に、本発明におけるＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドの第３の実施の形態について図４及び図５によって説明する。
【００５５】
図４はシリンダヘッド１０及びこれに組み込まれた各部材の縦断面図を示し、また、図５はシリンダヘッド１０単体の上面図を示す。また、図５においては、上方がエンジンの前方、下方がエンジンの後方であり、エンジンクランク軸（図示せず）が前後方向に配置されている。
【００５６】
本実施の形態においては、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態の換気孔２４ａ、第２の実施の形態におけるオイル抜き２４ｃに代えて、各バルブリフターガイド２４を前後方向に貫通する貫通孔２４ｄを設けている。
【００５７】
貫通孔２４ｄは、図４に示すように、バルブリフターガイド２４の下部を、エンジンクランク軸に沿って、前後方向に貫通するように穿設されている。上記のバルブリフター４６の下降によって圧縮された空気や、バルブリフター４６を潤滑したオイルは、この貫通孔２４ｄを介して、チャンバ２４ｂから外部に排出される。
【００５８】
本実施の形態によると、貫通孔２４ｄを切削工具により穿孔することにより容易に形成され、バルブリフターガイド２４の内壁と貫通孔２４ｄとが交差する部分に、バリが形成されることはなく、従って、バリを除去するための工数も不要となる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る、ＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドによると、シリンダヘッドの鋳造時の中子を廃止することにより、量産効率を向上させて製造コストを低減させるとともに、中子用の型の設備や中子自身の製作を不要にすることができる。
【００６０】
また、中子を廃止した場合においても、換気孔やオイル抜きを確保することができるので、バルブリフターの下降によりチャンバ内で圧縮された空気や、バルブリフターを潤滑するオイルを良好にチャンバから排出してバルブリフターを円滑に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＤＯＨＣエンジンの第１の実施の形態を説明するシリンダヘッド及びこれに組み込まれた各部材の縦断面図である。
【図２】本発明におけるＤＯＨＣエンジンの第２の実施の形態を説明するシリンダヘッド及びこれに組み込まれた各部材の縦断面図である。
【図３】図２のＺ矢視図である。
【図４】本発明におけるＤＯＨＣエンジンの第３の実施の形態を説明するシリンダヘッド及びこれに組み込まれた各部材の縦断面図である。
【図５】図４に示すシリンダヘッドの上面図である。
【図６】従来の、シリンダヘッド及びこれに組み込まれた各部材の縦断面図である。
【符号の説明】
１０    シリンダヘッド
２０    吸気ポート
２２    排気ポート
２４    バルブリフターガイド
２４ａ   換気孔
２４ｂ   チャンバ
２４ｃ   オイル抜き
２４ｄ   貫通孔
２６    吸気バルブ
２８    排気バルブ
３２    ステム
４４    バルブスプリング
４６    バルブリフター
４８    カム
ａ    ガイド部の内壁
ｃ    ガイド部の内壁
ｂ    ガイド部の外壁
ｄ    ガイド部の外壁
【図１】
0004132194.tif 000002
【図２】
0004132194.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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