内燃機関のカムシャフト支持構造
【課題】 簡素な構成でカムシャフトのスラスト方向移動を規制する
【解決手段】 エンジン１のカムシャフト支持構造であって、シリンダヘッド２に設けられた複数の軸受４７によって支持されたカムシャフト４８と、複数の軸受のうち一方端に配置された端末軸受５１と、カムシャフトから端末軸受よりも一方へと突出したカムシャフト延長部５２と、カムシャフト延長部に設けられたポンプ駆動カム５３と、端末軸受に支持されたジャーナル部６１のポンプ駆動カムと相反する側のカムシャフトに設けられたパルサープレート６２とを有し、ポンプ駆動カム及びパルサープレートは、カムシャフトの軸線と直交する平面であるポンプ駆動カム端面５５及びパルサープレート端面６６を有し、ポンプ駆動カム端面及びパルサープレート端面のそれぞれが、端末軸受に摺接するようにした。
【解決手段】 エンジン１のカムシャフト支持構造であって、シリンダヘッド２に設けられた複数の軸受４７によって支持されたカムシャフト４８と、複数の軸受のうち一方端に配置された端末軸受５１と、カムシャフトから端末軸受よりも一方へと突出したカムシャフト延長部５２と、カムシャフト延長部に設けられたポンプ駆動カム５３と、端末軸受に支持されたジャーナル部６１のポンプ駆動カムと相反する側のカムシャフトに設けられたパルサープレート６２とを有し、ポンプ駆動カム及びパルサープレートは、カムシャフトの軸線と直交する平面であるポンプ駆動カム端面５５及びパルサープレート端面６６を有し、ポンプ駆動カム端面及びパルサープレート端面のそれぞれが、端末軸受に摺接するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のカムシャフト支持構造に係り、詳しくはカムシャフトのスラスト方向移動を規制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、カムシャフトは、シリンダヘッドに設けられた複数の軸受に回転可能に支持されている。このようなカムシャフトの支持構造において、カムシャフトの外周面から径方向外方に突出する板状のスラスト規制部を設け、スラスト規制部の一部を回転可能に受容するスラストホルダを軸受に突設し、スラスト規制部とスラストホルダとの係合によって、カムシャフトのスラスト方向移動を規制したものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の発明では、カムシャフトを支持する軸受は、シリンダヘッドに一体に突設された軸受下部と、軸受下部に締結され、軸受下部との間にカムシャフトを回転可能に支持するカムキャップとから構成されている。スラストホルダは、カムキャップに一体に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７８９２２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、スラストホルダが形成された特殊な形状のカムキャップを用意する必要があるため、製造コストが増大する。また、スラストホルダはカムキャップが片持ち梁状に突設されているため、カムシャフトのスラスト荷重に抗するためには、高剛性化が必要となり、コストの増大につながる。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、内燃機関のカムシャフト支持構造において、簡素な構成でカムシャフトのスラスト方向移動を規制することを課題とする。
【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、本発明は、内燃機関（１）のカムシャフト支持構造であって、一側に動弁室（１６）を有するシリンダヘッド（２）と、前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受（４７）によって回転自在に支持されたカムシャフト（４８）と、前記複数の軸受のうち前記カムシャフトの一方端に配置された端末軸受（５１）と、前記カムシャフトから前記端末軸受よりも前記一方へと突出したカムシャフト延長部（５２）と、前記カムシャフト延長部に設けられた補機駆動カム（５３）と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記補機駆動カムによって進退させられるプランジャ（１０１）を備えた補機（１０２）と、前記端末軸受に支持された前記カムシャフトのジャーナル部（６１）の前記補機駆動カムと相反する側の前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレート（６２）とを有し、前記補機駆動カムは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部（５５）を有し、前記パルサープレートは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部（６６）を有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記端末軸受に摺接することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、カムシャフトの外面に突設されたパルサープレートと、補機駆動カムとによって、端末軸受をカムシャフトのスラスト方向から挟み込むようにしたため、カムシャフトのスラスト方向移動が規制される。スラストプレートとして機能するパルサープレートや補機駆動カムを回転可能に受容するホルダを別途設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。また、カムシャフトを支持する軸受は、シリンダヘッドを構成する部材において比較的剛性が高いため、カムシャフトのスラスト荷重に抗することができる。
【０００８】
本発明の他の側面は、前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部（４５）と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部（４６）とを有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受上部に摺接することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、端末軸受上部はシリンダヘッドと別体に形成されるため、第１平面部及び第２平面部の距離に合わせた加工が容易である。
【００１０】
本発明の他の側面は、前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部（４５）と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部（４６）とを有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受下部に摺接することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、カムシャフトのスラスト荷重が、パルサープレート又は補機駆動カムを介して、端末軸受下部に加わるため、端末軸受下部と端末軸受上部との締結面の口開きや端末軸受上部の変形を抑制することができる。
【００１２】
本発明の他の側面は、前記カムシャフト及び前記カムシャフト延長部の内部には、軸線方向に延在するカムシャフト油路（１１１）が形成され、前記ジャーナル部には、その外周面と前記カムシャフト油路とを連通する連通油路（１１５）が形成され、前記端末軸受の前記ジャーナル部との摺接面には、前記連通油路に連続する油溝（１１６）が凹設され、潤滑油が、前記カムシャフト油路から、前記連通油路及び油溝を介して前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間に供給され、前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間から溢れ出て、前記第１平面部及び前記第２平面部と前記端末軸受との摺接面間に供給されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、端末軸受とジャーナル部との摺接面間に潤滑油が供給されると共に、第１平面部及び第２平面部と端末軸受との摺接面間に潤滑油が供給されるようになる。
【００１４】
本発明の他の側面は、前記パルサープレートは、前記第２平面部を有する円板部（６３）と、前記円板部の外周に設けられると共に、前記端末軸受から離間して配置された周縁部（６４）とを有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、パルサープレートと端末軸受との接触面積を小さくして摩擦抵抗の低減を図ることができる。また、パルサープレートの端末軸受との接触（摺接）部分を、周縁部よりも剛性が高くなる径方向内側の円板部とすることによって、パルサープレートの変形を抑制することができる。
【００１６】
本発明の他の側面は、前記カムシャフト延長部、前記補機駆動カム及び前記パルサープレートを覆うように、前記シリンダヘッドに結合された補機支持ハウジング（９１）を有し、前記補機支持ハウジングに、前記補機と、前記パルサープレートの回転を検出する回転センサ（１０４、１０５）とが結合されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、補機を支持する補機支持ハウジングによって、回転センサを支持すると共に、シリンダヘッドの一部を覆い、各要素をコンパクトに集積することができる。
【００１８】
本発明の他の側面は、内燃機関（１）のカムシャフト支持構造であって、一側に動弁室（１６）を有するシリンダヘッド（２）と、前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受（３１）によって回転自在に支持されたカムシャフト（３２）と、前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレート（７７）と、前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したスラストプレート（７８）と、前記パルサープレートと前記スラストプレートとは、前記軸受のうちの１つである第１軸受（３１）を挟むように配置され、前記スラストプレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部（８３）を有し、前記パルサープレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部（７８）を有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記第１軸受に摺接することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、カムシャフトの外面に突設されたパルサープレートと、スラストプレートとによって、第１軸受をカムシャフトのスラスト方向から挟み込むようにしたため、カムシャフトのスラスト方向移動が規制される。スラストプレート及びパルサープレートを回転可能に受容するホルダを別途設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の構成によれば、内燃機関のカムシャフト支持構造において、簡素な構成でカムシャフトのスラスト方向移動を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】エンジンの上部構造を破断して示す分解斜視図
【図２】動弁室を上方より見た図
【図３】動弁室を上方より見た図であって、カムシャフト等を取り除いて示す図
【図４】図２のIV-IV断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明を自動車のエンジンに適用した実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係るエンジン１は、直列４気筒４バルブＤＯＨＣ型のガソリン直噴エンジンである。図に示す方向は、車体の進行方向を前方とし、シリンダ軸線方向においてシリンダブロックに対するシリンダヘッド（ヘッドカバー）側を上方として定めている。エンジン１は、車体に横置きに配置されており、シリンダ列方向（クランク軸方向）が左右方向（車幅方向）と一致している。
【００２３】
図１に示すように、シリンダヘッド２は、左右方向に延在した略直方体状の下部と、下部の上端に設けられた箱形の上部とを有している。シリンダヘッドの下部には、シリンダヘッド２の下面に開口する燃焼室４と、燃焼室４から前方に延びる排気ポート５と、燃焼室４から後方に延び、シリンダヘッドの後側面に開口する吸気ポート６とが形成されている。シリンダヘッド２の上部は、シリンダヘッド２の下部の縁部に沿って上方へと立設された前縁壁１１、後縁壁１２、右縁壁１３及び左縁壁（図示しない）と、下部の上面をなす底壁１５とによって、上方に向けて開口する略直方体箱形の動弁室１６を画成している。前縁壁１１、後縁壁１２、右縁壁１３及び左縁壁の上端には、上方を向く結合面１７が形成されている。
【００２４】
底壁１５の後側には、シリンダ列方向に複数の吸気側シャフト支持部２１が一体に突設されている（図中では、右端側に配置された１つの吸気側シャフト支持部２１を示す）。吸気側シャフト支持部２１は、貫通孔を有する壁状を呈し、吸気側ロッカシャフト２２が固定支持されている。吸気側ロッカシャフト２２には、吸気側ロッカアーム２３の基端が回転自在に支持されている。シリンダヘッド２の底壁１５には、吸気ポート６へと貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔には吸気バルブガイド２４が嵌め付けられている。吸気バルブガイド２４には、ポペット弁である吸気バルブ２５のステム部が摺動可能に挿通されている。吸気バルブ２５は、ステム部側の端部が動弁室１６内に突出し、弁体が燃焼室４に配置されている。吸気バルブ２５は、圧縮コイルばね２７によって、動弁室１６内に突出する方向、すなわち弁体が吸気ポート６を閉塞する方向に付勢されている。吸気側ロッカアーム２３の先端は、吸気バルブ２５のステム側の端部を押圧し、吸気バルブ２５を押し下げて吸気ポート６を開閉する。吸気側ロッカアーム２３の長手方向における中間部には、カムローラ２６が回転可能に支持されている。
【００２５】
図３に示すように、吸気側シャフト支持部２１の突出端（上端）には、上方に向けて開口した半円状の凹溝が形成された吸気側カムシャフト軸受下部２８が形成されている。吸気側カムシャフト軸受下部２８は、吸気側シャフト支持部２１と一体に形成されてもよく、或いは別体に形成され、吸気側シャフト支持部２１に締結されていてもよい。吸気側カムシャフト軸受下部２８の上面には、凹部を覆うように吸気側カムキャップ（吸気側カムシャフト軸受上部）２９が締結される。吸気側カムシャフト軸受下部２８及び吸気側カムキャップ２９は、吸気側カムシャフト軸受３１を形成する。吸気側カムシャフト軸受３１には、吸気側カムシャフト３２が回転自在に支持されている。吸気側カムシャフト３２の適所には、カムローラ２６を介して吸気側ロッカアーム２３を駆動するカム３３が形成されている。
【００２６】
底壁１５の前側には、シリンダ列方向に複数の排気側シャフト支持部３５が一体に突設されている（図中では、右端側に配置された１つの排気側シャフト支持部３５を示す）。排気側シャフト支持部３５は、貫通孔を有する壁状を呈し、排気側ロッカシャフト３６が固定支持されている。排気側ロッカシャフト３６には、排気側ロッカアーム３７の基端が回転自在に支持されている。シリンダヘッド２の底壁１５には、排気ポート５へと貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔には排気バルブガイド３８が嵌め付けられている。排気バルブガイド３８には、ポペット弁である排気バルブ３９のステム部が摺動可能に挿通されている。排気バルブ３９は、ステム部側の端部が動弁室１６内に突出し、弁体が燃焼室４に配置されている。排気バルブ３９は、圧縮コイルばね４１によって、動弁室１６内に突出する方向、すなわち弁体が排気ポート５を閉塞する方向に付勢されている。排気側ロッカアーム３７の先端は、排気バルブ３９のステム側の端部を押圧し、排気バルブ３９を押し下げて排気ポート５を開閉する。排気側ロッカアーム３７の長手方向における中間部には、カムローラ（図示しない）が回転可能に支持されている。
【００２７】
図３に示すように、排気側シャフト支持部３５の突出端（上端）には、上方に向けて開口した半円状の凹溝が形成された排気側カムシャフト軸受下部４５が形成されている。排気側カムシャフト軸受下部４５は、排気側シャフト支持部３５と一体に形成されてもよく、或いは別体に形成され、排気側シャフト支持部３５に締結されていてもよい。排気側カムシャフト軸受下部４５の上面には、凹部を覆うように排気側カムキャップ（排気側カムシャフト軸受上部）４６が締結される。排気側カムシャフト軸受下部４５及び排気側カムキャップ４６は、排気側カムシャフト軸受４７を形成する。排気側カムシャフト軸受４７には、排気側カムシャフト４８が回転自在に支持されている。排気側カムシャフト４８の適所には、カムローラを介して排気側ロッカアーム３７を駆動するカム（図示しない）が形成されている。
【００２８】
排気側カムシャフト４８は、複数の排気側カムシャフト軸受４７のうちでシリンダ列方向（排気側カムシャフト４８の延在方向）における右端側に設けられた排気側端末軸受５１を通過して更に右方へと延出し、排気側カムシャフト延長部５２を形成している。図２に示すように、右縁壁１３は排気側カムシャフト延長部５２に対向する部分が右方へと膨出しており、排気側カムシャフト延長部５２は右縁壁１３よりも左方、すなわち動弁室１６内に配置されている。排気側カムシャフト延長部５２は、排気側端末軸受５１に片持ち支持されている。排気側カムシャフト延長部５２には、排気側カムシャフト軸受４７の径方向外方へと突出したポンプ駆動カム５３が形成されている。ポンプ駆動カム５３は、突出端に周方向に連続した環状のカム面を有している。ポンプ駆動カム５３は、その左端部分、すなわち排気側端末軸受５１側と対向する部分に排気側カムシャフト４８の軸線と直交する平面であるポンプ駆動カム端面５５を有している。
【００２９】
排気側カムシャフト４８の排気側端末軸受５１に支持された部分を排気側ジャーナル部６１とすると、排気側カムシャフト４８の排気側ジャーナル部６１よりも左方（ポンプ駆動カム５３と相反する側）の部分には、径方向外方に突出する円板状の排気側パルサープレート６２が設けられている。排気側パルサープレート６２は、排気側カムシャフト４８と一体に形成された円板状の基部６３と、基部６３の周縁に結合された環状の周縁部６４とを有している。周縁部６４の外周部には、回転に応じたパルス信号を発生するための凸部６５が径方向外方へと突設されている。基部６３は、その右端部分、すなわち排気側端末軸受５１側と対向する部分に排気側カムシャフト４８の軸線と直交する平面である排気側パルサープレート端面６６を有している。周縁部６４は、基部６３に比べて、左右方向（排気側カムシャフト４８の軸線方向）に幅が狭く、排気側パルサープレート端面６６よりも左方に偏倚して配置されている。
【００３０】
図２に示すように、排気側端末軸受５１を構成する排気側カムキャップ４６は、その左右両側部に排気側カムシャフト４８の軸線と直交する平面である左端面６８及び右端面６９を有している。排気側カムキャップ４６の左端面６８及び右端面６９は、排気側端末軸受５１を構成する排気側カムシャフト軸受下部４５よりも左右側に突出して配置されている。すなわち、排気側端末軸受５１を構成する排気側カムキャップ４６は、排気側カムシャフト軸受下部４５よりも左右方向に幅が広くなっている。
【００３１】
排気側端末軸受５１に排気側カムシャフト４８が支持された状態で、排気側カムキャップ４６の右端面６９にはポンプ駆動カム５３のポンプ駆動カム端面５５が摺接し、左端面６８には排気側パルサープレート６２の基部６３の排気側パルサープレート端面６６が摺接する。すなわち、排気側カムシャフト４８の軸線方向において、ポンプ駆動カム５３と排気側パルサープレート６２との間に排気側カムキャップ４６が挟まれた配置となる。この構成により、排気側カムシャフト４８のスラスト方向移動が規制されている。排気側カムキャップ４６が排気側カムシャフト軸受下部４５よりも左右方向に突出しているため、ポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２の基部６３は排気側カムシャフト軸受下部４５に接触することはない。また、排気側パルサープレート６２の周縁部６４は、排気側パルサープレート端面６６よりも左方に偏倚して配置されているため、排気側カムキャップ４６の左端面６８に接触することはない。
【００３２】
吸気側カムシャフト３２は、複数の吸気側カムシャフト軸受３１のうちで右端側に設けられた吸気側端末軸受７５を通過して更に右方へと延出し、吸気側カムシャフト延長部７６を形成している。図２に示すように、吸気側カムシャフト延長部７６は右縁壁１３よりも左方、すなわち動弁室１６内に配置されている。吸気側カムシャフト延長部７６は、吸気側端末軸受７５に片持ち支持されている。吸気側カムシャフト延長部７６には、吸気側カムシャフト軸受３１の径方向外方に突出する円板状の吸気側パルサープレート７７が設けられている。吸気側パルサープレート７７の周縁部には回転に応じたパルス信号を発生するための凸部が形成されている。吸気側パルサープレート７７は、その左端部分、すなわち吸気側端末軸受７５側と対向する部分に吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面である吸気側パルサープレート端面７８を有している。
【００３３】
吸気側カムシャフト３２の吸気側端末軸受７５に支持された部分を吸気側ジャーナル部８１とすると、吸気側カムシャフト３２の吸気側ジャーナル部８１よりも左方（吸気側パルサープレート７７と相反する側）の部分には、径方向外方に突出する円板状のスラストプレート８２が設けられている。スラストプレート８２は、その右端部分、すなわち吸気側端末軸受７５側と対向する部分に吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面であるスラストプレート端面８３を有している。
【００３４】
図２及び図３に示すように、吸気側端末軸受７５を構成する吸気側カムシャフト軸受下部２８は、吸気側カムキャップ２９に対して左方及び右方に突出し、その右側部に右方へと突出する半割り円筒状（弧が１８０°）のカラー８５を有している。カラー８５の内周面は、吸気側カムシャフト３２（吸気側カムシャフト延長部７６）の外周面から離間して配置されている。なお、他の実施形態では、カラー８５が、内周部において吸気側カムシャフト３２を回転自在に下方より支持するようにしてもよい。カラー８５は、その右端に、吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面であるカラー端面８６を有している。吸気側端末軸受７５を構成する吸気側カムシャフト軸受下部２８は、その左端部分に吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面である吸気側軸受下部端面８７を有している。
【００３５】
吸気側端末軸受７５に吸気側カムシャフト３２が支持された状態で、カラー８５のカラー端面８６には吸気側パルサープレート７７の吸気側パルサープレート端面７８が摺接し、吸気側カムシャフト軸受下部２８の吸気側軸受下部端面８７にスラストプレート８２のスラストプレート端面８３が摺接する。すなわち、吸気側カムシャフト３２の軸線方向において、吸気側パルサープレート７７とスラストプレート８２との間に吸気側カムシャフト軸受下部２８及びカラー８５が挟まれた配置となる。この構成により、吸気側カムシャフト３２のスラスト方向移動が規制されている。
【００３６】
図１に示すように、動弁室１６の右端部分を上方から覆うように、燃料ポンプ支持ハウジング９１がシリンダヘッド２の上部に結合される。燃料ポンプ支持ハウジング９１は、コ字状に連続した下向きのフランジ９２を有し、フランジ９２において、右縁壁１３、前縁壁１１及び後縁壁１２の右端部分の結合面１７に締結される。燃料ポンプ支持ハウジング９１は、シリンダヘッド２に締結された状態において、吸気側カムシャフト延長部７６及び排気側カムシャフト延長部５２を上方から覆う。また、燃料ポンプ支持ハウジング９１は、シリンダヘッド２に締結された状態において、左端部が左方に開口している。燃料ポンプ支持ハウジング９１の上面の左端縁９３は、シリンダヘッド２の上方左部を覆うヘッドカバー（図示しない）の右端縁によって上方からオーバーラップされるようになっている。このように、燃料ポンプ支持ハウジング９１とヘッドカバーとによって動弁室１６の上部が閉塞される。
【００３７】
燃料ポンプ支持ハウジング９１には、ポンプ取付孔９５、吸気側回転角センサ取付孔９６、排気側回転角センサ取付孔９７が形成されている。ポンプ取付孔９５には、プランジャ１０１の進退によって駆動される公知の燃料噴射ポンプ１０２が取り付けられる。プランジャ１０１は、ポンプ取付孔９５を通過し、その先端がポンプ駆動カム５３に当接する。プランジャ１０１は、ポンプ駆動カム５３によって進退させられることによって、燃料噴射ポンプ１０２内への燃料の引き込みと、燃焼の圧送（排出）を行う。吸気側回転角センサ取付孔９６には、回転角センサ１０４が取り付けられる。回転角センサ１０４は、公知の金属の接近を検出するホール効果を利用したセンサであって、吸気側パルサープレート７７の周縁部に対向して配置され、吸気側パルサープレート７７の凸部を検出する。排気側回転角センサ取付孔９７には、回転角センサ１０５が取り付けられる。回転角センサ１０５は、回転角センサ１０４と同様のセンサであって、排気側パルサープレート６２の周縁部に対向して配置され、凸部６５を検出する。
【００３８】
次に、排気側端末軸受５１及び吸気側端末軸受７５の潤滑構造について説明する。図１及び図４に示すように、排気側カムシャフト４８及び吸気側カムシャフト３２の内部には、軸線方向に延在する排気側カムシャフト油路１１１及び吸気側カムシャフト油路１１２が形成されている。図４に示すように、排気側カムシャフト油路１１１の左端は、排気側カムシャフト延長部５２の端部においてキャップ１１３によって閉塞されている。排気側ジャーナル部６１には、その外周面から排気側カムシャフト油路１１１へと径方向に延びる連通油路１１５が形成されている。排気側ジャーナル部６１の外周面の連通油路１１５が開口した部分に対応する排気側カムキャップ４６の支持面（摺接面）には、排気側カムシャフト４８の周方向に延在する排気側軸受油溝１１６が形成されている。
【００３９】
吸気側ジャーナル部８１には、その外周面から吸気側カムシャフト油路１１２へと径方向に延びる連通油路（図示しない）が形成されている。吸気側ジャーナル部８１の外周面の連通油路が開口した部分に対応する吸気側カムシャフト軸受下部２８の支持面（摺接面）には、吸気側カムシャフト３２の周方向に延在する吸気側軸受油溝１１７が形成されている（図３参照）。
【００４０】
以上のように構成された排気側端末軸受５１及び吸気側端末軸受７５の潤滑構造では、エンジン補機として公知のオイルポンプ（図示しない）からシリンダブロック及びシリンダヘッド２等を介して排気側カムシャフト油路１１１及び吸気側カムシャフト油路１１２に潤滑油が供給される。排気側カムシャフト油路１１１に供給された潤滑油は、連通油路１１５を通過して排気側軸受油溝１１６に供給される。これにより、排気側カムシャフト軸受４７（排気側端末軸受５１）と排気側ジャーナル部６１との摺接面間に潤滑油が供給される。摺接面間に供給された潤滑油は、摺接面間から溢れ出て、ポンプ駆動カム端面５５と排気側カムキャップ４６の右端面６９との間、排気側パルサープレート端面６６と排気側カムキャップ４６の左端面６８との間に供給される。
【００４１】
吸気側カムシャフト油路１１２に供給された潤滑油は、連通油路を通過して吸気側軸受油溝１１７に供給される。これにより、吸気側カムシャフト軸受３１（吸気側端末軸受７５）と吸気側ジャーナル部８１との摺接面間に潤滑油が供給される。摺接面間に供給された潤滑油は、摺接面間から溢れ出て、カラー８５の内周面を伝って吸気側パルサープレート端面７８とカラー端面８６との間に供給されると共に、スラストプレート端面８３と吸気側軸受下部端面８７との間に供給される。
【００４２】
以上のように構成したエンジンでは、排気側カムシャフト４８は、排気側端末軸受５１を左右方向から挟み込むポンプ駆動カム５３と排気側パルサープレート６２とによってスラスト方向移動が規制される。吸気側カムシャフト３２は、吸気側端末軸受７５を左右方向から挟み込むスラストプレート８２と吸気側パルサープレート７７とによってスラスト方向移動が規制される。
【００４３】
排気側カムシャフト４８については、排気側カムシャフト軸受下部４５と別体に形成される排気側カムキャップ４６がポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２に摺接するようにしたため、ポンプ駆動カム端面５５と排気側パルサープレート端面６６との間に距離に応じた加工が容易である。また、排気側パルサープレート６２が、基部６３のみにおいて排気側カムキャップ４６に摺接し、周縁部６４が排気側カムキャップ４６に接触しないようにしたため、接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくすることができる。また、周縁部６４の剛性を低く設定することが可能になる。
【００４４】
吸気側カムシャフト３２については、互いに一体的に形成された吸気側カムシャフト軸受下部２８及びカラー８５が、吸気側パルサープレート７７及びスラストプレート８２に摺接するようにしたため、吸気側カムシャフト軸受下部２８と吸気側カムキャップ２９との接合面にスラスト荷重が加わらず、両者間の口開きが抑制される。吸気側カムシャフト軸受下部２８と吸気側シャフト支持部２１と一体に形成した場合には、吸気側端末軸受７５のスラスト荷重に対する剛性がより向上する。
【００４５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。本実施形態では、シリンダヘッド２に取り付けられるエンジン補機の例として燃料噴射ポンプ１０２を例示したが、燃料噴射ポンプ１０２に代えて、ウォータポンプやエアコンプレッサ等の他のエンジン補機を適用してもよい。また、本実施形態では、排気側シャフト支持部３５を介して排気側端末軸受５１をシリンダヘッド２に設けたが、シリンダヘッド２に燃料噴射ポンプ１０２等の他の補機ハウジングを取り付け、補機ハウジング内に排気側カムシャフト４８を突入させる構成とした場合には、補機ハウジングに排気側端末軸受５１を設けるようにしてもよい。すなわち、排気側端末軸受５１は、シリンダヘッド２に取り付けられる他の部材に設けることができる。また、本実施形態では、排気側カムシャフト４８において、排気側カムカップ４６のみがポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２に摺接するようにしたが、更に排気側カムシャフト軸受下部４５もポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２に摺接するようにしてもよい。この構成によって、排気側カムカップ４６と排気側カムシャフト軸受下部４５との口開きが抑制される。
【符号の説明】
【００４６】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、１６…動弁室、２１…吸気側シャフト支持部、２８…吸気側カムシャフト軸受下部、２９…吸気側カムキャップ、３１…吸気側カムシャフト軸受、３２…吸気側カムシャフト、３５…排気側シャフト支持部、４５…排気側カムシャフト軸受下部、４６…排気側カムキャップ、４７…排気側カムシャフト軸受、４８…排気側カムシャフト、５１…排気側端末軸受、５２…排気側カムシャフト延長部、５３…ポンプ駆動カム、５５…ポンプ駆動カム端面（第１平面部）、６１…排気側ジャーナル部、６２…排気側パルサープレート、６３…基部、６４…周縁部、６５…凸部、６６…排気側パルサープレート端面（第２平面部）、６８…排気側カムキャップの左端面、６９…排気側カムキャップの右端面、７５…吸気側端末軸受（第１軸受）、７６…吸気側カムシャフト延長部、７７…吸気側パルサープレート、７８…吸気側パルサープレート端面（第２平面部）、８１…吸気側ジャーナル部、８２…スラストプレート、８３…スラストプレート端面（第１平面部）、８５…カラー、８６…カラー端面、８７…吸気側軸受下部端面、９１…燃料ポンプ支持ハウジング、１０１…プランジャ、１０２…燃料噴射ポンプ（補機）、１０４…回転角センサ、１０５…回転角センサ、１１１…排気側カムシャフト油路、１１２…吸気側カムシャフト油路、１１５…連通油路、１１６…排気側軸受油溝、１１７…吸気側軸受油溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のカムシャフト支持構造に係り、詳しくはカムシャフトのスラスト方向移動を規制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、カムシャフトは、シリンダヘッドに設けられた複数の軸受に回転可能に支持されている。このようなカムシャフトの支持構造において、カムシャフトの外周面から径方向外方に突出する板状のスラスト規制部を設け、スラスト規制部の一部を回転可能に受容するスラストホルダを軸受に突設し、スラスト規制部とスラストホルダとの係合によって、カムシャフトのスラスト方向移動を規制したものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の発明では、カムシャフトを支持する軸受は、シリンダヘッドに一体に突設された軸受下部と、軸受下部に締結され、軸受下部との間にカムシャフトを回転可能に支持するカムキャップとから構成されている。スラストホルダは、カムキャップに一体に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７８９２２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明では、スラストホルダが形成された特殊な形状のカムキャップを用意する必要があるため、製造コストが増大する。また、スラストホルダはカムキャップが片持ち梁状に突設されているため、カムシャフトのスラスト荷重に抗するためには、高剛性化が必要となり、コストの増大につながる。
【０００５】
本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、内燃機関のカムシャフト支持構造において、簡素な構成でカムシャフトのスラスト方向移動を規制することを課題とする。
【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、本発明は、内燃機関（１）のカムシャフト支持構造であって、一側に動弁室（１６）を有するシリンダヘッド（２）と、前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受（４７）によって回転自在に支持されたカムシャフト（４８）と、前記複数の軸受のうち前記カムシャフトの一方端に配置された端末軸受（５１）と、前記カムシャフトから前記端末軸受よりも前記一方へと突出したカムシャフト延長部（５２）と、前記カムシャフト延長部に設けられた補機駆動カム（５３）と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記補機駆動カムによって進退させられるプランジャ（１０１）を備えた補機（１０２）と、前記端末軸受に支持された前記カムシャフトのジャーナル部（６１）の前記補機駆動カムと相反する側の前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレート（６２）とを有し、前記補機駆動カムは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部（５５）を有し、前記パルサープレートは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部（６６）を有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記端末軸受に摺接することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、カムシャフトの外面に突設されたパルサープレートと、補機駆動カムとによって、端末軸受をカムシャフトのスラスト方向から挟み込むようにしたため、カムシャフトのスラスト方向移動が規制される。スラストプレートとして機能するパルサープレートや補機駆動カムを回転可能に受容するホルダを別途設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。また、カムシャフトを支持する軸受は、シリンダヘッドを構成する部材において比較的剛性が高いため、カムシャフトのスラスト荷重に抗することができる。
【０００８】
本発明の他の側面は、前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部（４５）と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部（４６）とを有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受上部に摺接することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、端末軸受上部はシリンダヘッドと別体に形成されるため、第１平面部及び第２平面部の距離に合わせた加工が容易である。
【００１０】
本発明の他の側面は、前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部（４５）と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部（４６）とを有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受下部に摺接することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、カムシャフトのスラスト荷重が、パルサープレート又は補機駆動カムを介して、端末軸受下部に加わるため、端末軸受下部と端末軸受上部との締結面の口開きや端末軸受上部の変形を抑制することができる。
【００１２】
本発明の他の側面は、前記カムシャフト及び前記カムシャフト延長部の内部には、軸線方向に延在するカムシャフト油路（１１１）が形成され、前記ジャーナル部には、その外周面と前記カムシャフト油路とを連通する連通油路（１１５）が形成され、前記端末軸受の前記ジャーナル部との摺接面には、前記連通油路に連続する油溝（１１６）が凹設され、潤滑油が、前記カムシャフト油路から、前記連通油路及び油溝を介して前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間に供給され、前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間から溢れ出て、前記第１平面部及び前記第２平面部と前記端末軸受との摺接面間に供給されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、端末軸受とジャーナル部との摺接面間に潤滑油が供給されると共に、第１平面部及び第２平面部と端末軸受との摺接面間に潤滑油が供給されるようになる。
【００１４】
本発明の他の側面は、前記パルサープレートは、前記第２平面部を有する円板部（６３）と、前記円板部の外周に設けられると共に、前記端末軸受から離間して配置された周縁部（６４）とを有することを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、パルサープレートと端末軸受との接触面積を小さくして摩擦抵抗の低減を図ることができる。また、パルサープレートの端末軸受との接触（摺接）部分を、周縁部よりも剛性が高くなる径方向内側の円板部とすることによって、パルサープレートの変形を抑制することができる。
【００１６】
本発明の他の側面は、前記カムシャフト延長部、前記補機駆動カム及び前記パルサープレートを覆うように、前記シリンダヘッドに結合された補機支持ハウジング（９１）を有し、前記補機支持ハウジングに、前記補機と、前記パルサープレートの回転を検出する回転センサ（１０４、１０５）とが結合されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、補機を支持する補機支持ハウジングによって、回転センサを支持すると共に、シリンダヘッドの一部を覆い、各要素をコンパクトに集積することができる。
【００１８】
本発明の他の側面は、内燃機関（１）のカムシャフト支持構造であって、一側に動弁室（１６）を有するシリンダヘッド（２）と、前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受（３１）によって回転自在に支持されたカムシャフト（３２）と、前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレート（７７）と、前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したスラストプレート（７８）と、前記パルサープレートと前記スラストプレートとは、前記軸受のうちの１つである第１軸受（３１）を挟むように配置され、前記スラストプレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部（８３）を有し、前記パルサープレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部（７８）を有し、前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記第１軸受に摺接することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、カムシャフトの外面に突設されたパルサープレートと、スラストプレートとによって、第１軸受をカムシャフトのスラスト方向から挟み込むようにしたため、カムシャフトのスラスト方向移動が規制される。スラストプレート及びパルサープレートを回転可能に受容するホルダを別途設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上の構成によれば、内燃機関のカムシャフト支持構造において、簡素な構成でカムシャフトのスラスト方向移動を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】エンジンの上部構造を破断して示す分解斜視図
【図２】動弁室を上方より見た図
【図３】動弁室を上方より見た図であって、カムシャフト等を取り除いて示す図
【図４】図２のIV-IV断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明を自動車のエンジンに適用した実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係るエンジン１は、直列４気筒４バルブＤＯＨＣ型のガソリン直噴エンジンである。図に示す方向は、車体の進行方向を前方とし、シリンダ軸線方向においてシリンダブロックに対するシリンダヘッド（ヘッドカバー）側を上方として定めている。エンジン１は、車体に横置きに配置されており、シリンダ列方向（クランク軸方向）が左右方向（車幅方向）と一致している。
【００２３】
図１に示すように、シリンダヘッド２は、左右方向に延在した略直方体状の下部と、下部の上端に設けられた箱形の上部とを有している。シリンダヘッドの下部には、シリンダヘッド２の下面に開口する燃焼室４と、燃焼室４から前方に延びる排気ポート５と、燃焼室４から後方に延び、シリンダヘッドの後側面に開口する吸気ポート６とが形成されている。シリンダヘッド２の上部は、シリンダヘッド２の下部の縁部に沿って上方へと立設された前縁壁１１、後縁壁１２、右縁壁１３及び左縁壁（図示しない）と、下部の上面をなす底壁１５とによって、上方に向けて開口する略直方体箱形の動弁室１６を画成している。前縁壁１１、後縁壁１２、右縁壁１３及び左縁壁の上端には、上方を向く結合面１７が形成されている。
【００２４】
底壁１５の後側には、シリンダ列方向に複数の吸気側シャフト支持部２１が一体に突設されている（図中では、右端側に配置された１つの吸気側シャフト支持部２１を示す）。吸気側シャフト支持部２１は、貫通孔を有する壁状を呈し、吸気側ロッカシャフト２２が固定支持されている。吸気側ロッカシャフト２２には、吸気側ロッカアーム２３の基端が回転自在に支持されている。シリンダヘッド２の底壁１５には、吸気ポート６へと貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔には吸気バルブガイド２４が嵌め付けられている。吸気バルブガイド２４には、ポペット弁である吸気バルブ２５のステム部が摺動可能に挿通されている。吸気バルブ２５は、ステム部側の端部が動弁室１６内に突出し、弁体が燃焼室４に配置されている。吸気バルブ２５は、圧縮コイルばね２７によって、動弁室１６内に突出する方向、すなわち弁体が吸気ポート６を閉塞する方向に付勢されている。吸気側ロッカアーム２３の先端は、吸気バルブ２５のステム側の端部を押圧し、吸気バルブ２５を押し下げて吸気ポート６を開閉する。吸気側ロッカアーム２３の長手方向における中間部には、カムローラ２６が回転可能に支持されている。
【００２５】
図３に示すように、吸気側シャフト支持部２１の突出端（上端）には、上方に向けて開口した半円状の凹溝が形成された吸気側カムシャフト軸受下部２８が形成されている。吸気側カムシャフト軸受下部２８は、吸気側シャフト支持部２１と一体に形成されてもよく、或いは別体に形成され、吸気側シャフト支持部２１に締結されていてもよい。吸気側カムシャフト軸受下部２８の上面には、凹部を覆うように吸気側カムキャップ（吸気側カムシャフト軸受上部）２９が締結される。吸気側カムシャフト軸受下部２８及び吸気側カムキャップ２９は、吸気側カムシャフト軸受３１を形成する。吸気側カムシャフト軸受３１には、吸気側カムシャフト３２が回転自在に支持されている。吸気側カムシャフト３２の適所には、カムローラ２６を介して吸気側ロッカアーム２３を駆動するカム３３が形成されている。
【００２６】
底壁１５の前側には、シリンダ列方向に複数の排気側シャフト支持部３５が一体に突設されている（図中では、右端側に配置された１つの排気側シャフト支持部３５を示す）。排気側シャフト支持部３５は、貫通孔を有する壁状を呈し、排気側ロッカシャフト３６が固定支持されている。排気側ロッカシャフト３６には、排気側ロッカアーム３７の基端が回転自在に支持されている。シリンダヘッド２の底壁１５には、排気ポート５へと貫通する貫通孔が形成されており、貫通孔には排気バルブガイド３８が嵌め付けられている。排気バルブガイド３８には、ポペット弁である排気バルブ３９のステム部が摺動可能に挿通されている。排気バルブ３９は、ステム部側の端部が動弁室１６内に突出し、弁体が燃焼室４に配置されている。排気バルブ３９は、圧縮コイルばね４１によって、動弁室１６内に突出する方向、すなわち弁体が排気ポート５を閉塞する方向に付勢されている。排気側ロッカアーム３７の先端は、排気バルブ３９のステム側の端部を押圧し、排気バルブ３９を押し下げて排気ポート５を開閉する。排気側ロッカアーム３７の長手方向における中間部には、カムローラ（図示しない）が回転可能に支持されている。
【００２７】
図３に示すように、排気側シャフト支持部３５の突出端（上端）には、上方に向けて開口した半円状の凹溝が形成された排気側カムシャフト軸受下部４５が形成されている。排気側カムシャフト軸受下部４５は、排気側シャフト支持部３５と一体に形成されてもよく、或いは別体に形成され、排気側シャフト支持部３５に締結されていてもよい。排気側カムシャフト軸受下部４５の上面には、凹部を覆うように排気側カムキャップ（排気側カムシャフト軸受上部）４６が締結される。排気側カムシャフト軸受下部４５及び排気側カムキャップ４６は、排気側カムシャフト軸受４７を形成する。排気側カムシャフト軸受４７には、排気側カムシャフト４８が回転自在に支持されている。排気側カムシャフト４８の適所には、カムローラを介して排気側ロッカアーム３７を駆動するカム（図示しない）が形成されている。
【００２８】
排気側カムシャフト４８は、複数の排気側カムシャフト軸受４７のうちでシリンダ列方向（排気側カムシャフト４８の延在方向）における右端側に設けられた排気側端末軸受５１を通過して更に右方へと延出し、排気側カムシャフト延長部５２を形成している。図２に示すように、右縁壁１３は排気側カムシャフト延長部５２に対向する部分が右方へと膨出しており、排気側カムシャフト延長部５２は右縁壁１３よりも左方、すなわち動弁室１６内に配置されている。排気側カムシャフト延長部５２は、排気側端末軸受５１に片持ち支持されている。排気側カムシャフト延長部５２には、排気側カムシャフト軸受４７の径方向外方へと突出したポンプ駆動カム５３が形成されている。ポンプ駆動カム５３は、突出端に周方向に連続した環状のカム面を有している。ポンプ駆動カム５３は、その左端部分、すなわち排気側端末軸受５１側と対向する部分に排気側カムシャフト４８の軸線と直交する平面であるポンプ駆動カム端面５５を有している。
【００２９】
排気側カムシャフト４８の排気側端末軸受５１に支持された部分を排気側ジャーナル部６１とすると、排気側カムシャフト４８の排気側ジャーナル部６１よりも左方（ポンプ駆動カム５３と相反する側）の部分には、径方向外方に突出する円板状の排気側パルサープレート６２が設けられている。排気側パルサープレート６２は、排気側カムシャフト４８と一体に形成された円板状の基部６３と、基部６３の周縁に結合された環状の周縁部６４とを有している。周縁部６４の外周部には、回転に応じたパルス信号を発生するための凸部６５が径方向外方へと突設されている。基部６３は、その右端部分、すなわち排気側端末軸受５１側と対向する部分に排気側カムシャフト４８の軸線と直交する平面である排気側パルサープレート端面６６を有している。周縁部６４は、基部６３に比べて、左右方向（排気側カムシャフト４８の軸線方向）に幅が狭く、排気側パルサープレート端面６６よりも左方に偏倚して配置されている。
【００３０】
図２に示すように、排気側端末軸受５１を構成する排気側カムキャップ４６は、その左右両側部に排気側カムシャフト４８の軸線と直交する平面である左端面６８及び右端面６９を有している。排気側カムキャップ４６の左端面６８及び右端面６９は、排気側端末軸受５１を構成する排気側カムシャフト軸受下部４５よりも左右側に突出して配置されている。すなわち、排気側端末軸受５１を構成する排気側カムキャップ４６は、排気側カムシャフト軸受下部４５よりも左右方向に幅が広くなっている。
【００３１】
排気側端末軸受５１に排気側カムシャフト４８が支持された状態で、排気側カムキャップ４６の右端面６９にはポンプ駆動カム５３のポンプ駆動カム端面５５が摺接し、左端面６８には排気側パルサープレート６２の基部６３の排気側パルサープレート端面６６が摺接する。すなわち、排気側カムシャフト４８の軸線方向において、ポンプ駆動カム５３と排気側パルサープレート６２との間に排気側カムキャップ４６が挟まれた配置となる。この構成により、排気側カムシャフト４８のスラスト方向移動が規制されている。排気側カムキャップ４６が排気側カムシャフト軸受下部４５よりも左右方向に突出しているため、ポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２の基部６３は排気側カムシャフト軸受下部４５に接触することはない。また、排気側パルサープレート６２の周縁部６４は、排気側パルサープレート端面６６よりも左方に偏倚して配置されているため、排気側カムキャップ４６の左端面６８に接触することはない。
【００３２】
吸気側カムシャフト３２は、複数の吸気側カムシャフト軸受３１のうちで右端側に設けられた吸気側端末軸受７５を通過して更に右方へと延出し、吸気側カムシャフト延長部７６を形成している。図２に示すように、吸気側カムシャフト延長部７６は右縁壁１３よりも左方、すなわち動弁室１６内に配置されている。吸気側カムシャフト延長部７６は、吸気側端末軸受７５に片持ち支持されている。吸気側カムシャフト延長部７６には、吸気側カムシャフト軸受３１の径方向外方に突出する円板状の吸気側パルサープレート７７が設けられている。吸気側パルサープレート７７の周縁部には回転に応じたパルス信号を発生するための凸部が形成されている。吸気側パルサープレート７７は、その左端部分、すなわち吸気側端末軸受７５側と対向する部分に吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面である吸気側パルサープレート端面７８を有している。
【００３３】
吸気側カムシャフト３２の吸気側端末軸受７５に支持された部分を吸気側ジャーナル部８１とすると、吸気側カムシャフト３２の吸気側ジャーナル部８１よりも左方（吸気側パルサープレート７７と相反する側）の部分には、径方向外方に突出する円板状のスラストプレート８２が設けられている。スラストプレート８２は、その右端部分、すなわち吸気側端末軸受７５側と対向する部分に吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面であるスラストプレート端面８３を有している。
【００３４】
図２及び図３に示すように、吸気側端末軸受７５を構成する吸気側カムシャフト軸受下部２８は、吸気側カムキャップ２９に対して左方及び右方に突出し、その右側部に右方へと突出する半割り円筒状（弧が１８０°）のカラー８５を有している。カラー８５の内周面は、吸気側カムシャフト３２（吸気側カムシャフト延長部７６）の外周面から離間して配置されている。なお、他の実施形態では、カラー８５が、内周部において吸気側カムシャフト３２を回転自在に下方より支持するようにしてもよい。カラー８５は、その右端に、吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面であるカラー端面８６を有している。吸気側端末軸受７５を構成する吸気側カムシャフト軸受下部２８は、その左端部分に吸気側カムシャフト３２の軸線と直交する平面である吸気側軸受下部端面８７を有している。
【００３５】
吸気側端末軸受７５に吸気側カムシャフト３２が支持された状態で、カラー８５のカラー端面８６には吸気側パルサープレート７７の吸気側パルサープレート端面７８が摺接し、吸気側カムシャフト軸受下部２８の吸気側軸受下部端面８７にスラストプレート８２のスラストプレート端面８３が摺接する。すなわち、吸気側カムシャフト３２の軸線方向において、吸気側パルサープレート７７とスラストプレート８２との間に吸気側カムシャフト軸受下部２８及びカラー８５が挟まれた配置となる。この構成により、吸気側カムシャフト３２のスラスト方向移動が規制されている。
【００３６】
図１に示すように、動弁室１６の右端部分を上方から覆うように、燃料ポンプ支持ハウジング９１がシリンダヘッド２の上部に結合される。燃料ポンプ支持ハウジング９１は、コ字状に連続した下向きのフランジ９２を有し、フランジ９２において、右縁壁１３、前縁壁１１及び後縁壁１２の右端部分の結合面１７に締結される。燃料ポンプ支持ハウジング９１は、シリンダヘッド２に締結された状態において、吸気側カムシャフト延長部７６及び排気側カムシャフト延長部５２を上方から覆う。また、燃料ポンプ支持ハウジング９１は、シリンダヘッド２に締結された状態において、左端部が左方に開口している。燃料ポンプ支持ハウジング９１の上面の左端縁９３は、シリンダヘッド２の上方左部を覆うヘッドカバー（図示しない）の右端縁によって上方からオーバーラップされるようになっている。このように、燃料ポンプ支持ハウジング９１とヘッドカバーとによって動弁室１６の上部が閉塞される。
【００３７】
燃料ポンプ支持ハウジング９１には、ポンプ取付孔９５、吸気側回転角センサ取付孔９６、排気側回転角センサ取付孔９７が形成されている。ポンプ取付孔９５には、プランジャ１０１の進退によって駆動される公知の燃料噴射ポンプ１０２が取り付けられる。プランジャ１０１は、ポンプ取付孔９５を通過し、その先端がポンプ駆動カム５３に当接する。プランジャ１０１は、ポンプ駆動カム５３によって進退させられることによって、燃料噴射ポンプ１０２内への燃料の引き込みと、燃焼の圧送（排出）を行う。吸気側回転角センサ取付孔９６には、回転角センサ１０４が取り付けられる。回転角センサ１０４は、公知の金属の接近を検出するホール効果を利用したセンサであって、吸気側パルサープレート７７の周縁部に対向して配置され、吸気側パルサープレート７７の凸部を検出する。排気側回転角センサ取付孔９７には、回転角センサ１０５が取り付けられる。回転角センサ１０５は、回転角センサ１０４と同様のセンサであって、排気側パルサープレート６２の周縁部に対向して配置され、凸部６５を検出する。
【００３８】
次に、排気側端末軸受５１及び吸気側端末軸受７５の潤滑構造について説明する。図１及び図４に示すように、排気側カムシャフト４８及び吸気側カムシャフト３２の内部には、軸線方向に延在する排気側カムシャフト油路１１１及び吸気側カムシャフト油路１１２が形成されている。図４に示すように、排気側カムシャフト油路１１１の左端は、排気側カムシャフト延長部５２の端部においてキャップ１１３によって閉塞されている。排気側ジャーナル部６１には、その外周面から排気側カムシャフト油路１１１へと径方向に延びる連通油路１１５が形成されている。排気側ジャーナル部６１の外周面の連通油路１１５が開口した部分に対応する排気側カムキャップ４６の支持面（摺接面）には、排気側カムシャフト４８の周方向に延在する排気側軸受油溝１１６が形成されている。
【００３９】
吸気側ジャーナル部８１には、その外周面から吸気側カムシャフト油路１１２へと径方向に延びる連通油路（図示しない）が形成されている。吸気側ジャーナル部８１の外周面の連通油路が開口した部分に対応する吸気側カムシャフト軸受下部２８の支持面（摺接面）には、吸気側カムシャフト３２の周方向に延在する吸気側軸受油溝１１７が形成されている（図３参照）。
【００４０】
以上のように構成された排気側端末軸受５１及び吸気側端末軸受７５の潤滑構造では、エンジン補機として公知のオイルポンプ（図示しない）からシリンダブロック及びシリンダヘッド２等を介して排気側カムシャフト油路１１１及び吸気側カムシャフト油路１１２に潤滑油が供給される。排気側カムシャフト油路１１１に供給された潤滑油は、連通油路１１５を通過して排気側軸受油溝１１６に供給される。これにより、排気側カムシャフト軸受４７（排気側端末軸受５１）と排気側ジャーナル部６１との摺接面間に潤滑油が供給される。摺接面間に供給された潤滑油は、摺接面間から溢れ出て、ポンプ駆動カム端面５５と排気側カムキャップ４６の右端面６９との間、排気側パルサープレート端面６６と排気側カムキャップ４６の左端面６８との間に供給される。
【００４１】
吸気側カムシャフト油路１１２に供給された潤滑油は、連通油路を通過して吸気側軸受油溝１１７に供給される。これにより、吸気側カムシャフト軸受３１（吸気側端末軸受７５）と吸気側ジャーナル部８１との摺接面間に潤滑油が供給される。摺接面間に供給された潤滑油は、摺接面間から溢れ出て、カラー８５の内周面を伝って吸気側パルサープレート端面７８とカラー端面８６との間に供給されると共に、スラストプレート端面８３と吸気側軸受下部端面８７との間に供給される。
【００４２】
以上のように構成したエンジンでは、排気側カムシャフト４８は、排気側端末軸受５１を左右方向から挟み込むポンプ駆動カム５３と排気側パルサープレート６２とによってスラスト方向移動が規制される。吸気側カムシャフト３２は、吸気側端末軸受７５を左右方向から挟み込むスラストプレート８２と吸気側パルサープレート７７とによってスラスト方向移動が規制される。
【００４３】
排気側カムシャフト４８については、排気側カムシャフト軸受下部４５と別体に形成される排気側カムキャップ４６がポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２に摺接するようにしたため、ポンプ駆動カム端面５５と排気側パルサープレート端面６６との間に距離に応じた加工が容易である。また、排気側パルサープレート６２が、基部６３のみにおいて排気側カムキャップ４６に摺接し、周縁部６４が排気側カムキャップ４６に接触しないようにしたため、接触面積を小さくして摩擦抵抗を小さくすることができる。また、周縁部６４の剛性を低く設定することが可能になる。
【００４４】
吸気側カムシャフト３２については、互いに一体的に形成された吸気側カムシャフト軸受下部２８及びカラー８５が、吸気側パルサープレート７７及びスラストプレート８２に摺接するようにしたため、吸気側カムシャフト軸受下部２８と吸気側カムキャップ２９との接合面にスラスト荷重が加わらず、両者間の口開きが抑制される。吸気側カムシャフト軸受下部２８と吸気側シャフト支持部２１と一体に形成した場合には、吸気側端末軸受７５のスラスト荷重に対する剛性がより向上する。
【００４５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。本実施形態では、シリンダヘッド２に取り付けられるエンジン補機の例として燃料噴射ポンプ１０２を例示したが、燃料噴射ポンプ１０２に代えて、ウォータポンプやエアコンプレッサ等の他のエンジン補機を適用してもよい。また、本実施形態では、排気側シャフト支持部３５を介して排気側端末軸受５１をシリンダヘッド２に設けたが、シリンダヘッド２に燃料噴射ポンプ１０２等の他の補機ハウジングを取り付け、補機ハウジング内に排気側カムシャフト４８を突入させる構成とした場合には、補機ハウジングに排気側端末軸受５１を設けるようにしてもよい。すなわち、排気側端末軸受５１は、シリンダヘッド２に取り付けられる他の部材に設けることができる。また、本実施形態では、排気側カムシャフト４８において、排気側カムカップ４６のみがポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２に摺接するようにしたが、更に排気側カムシャフト軸受下部４５もポンプ駆動カム５３及び排気側パルサープレート６２に摺接するようにしてもよい。この構成によって、排気側カムカップ４６と排気側カムシャフト軸受下部４５との口開きが抑制される。
【符号の説明】
【００４６】
１…エンジン、２…シリンダヘッド、１６…動弁室、２１…吸気側シャフト支持部、２８…吸気側カムシャフト軸受下部、２９…吸気側カムキャップ、３１…吸気側カムシャフト軸受、３２…吸気側カムシャフト、３５…排気側シャフト支持部、４５…排気側カムシャフト軸受下部、４６…排気側カムキャップ、４７…排気側カムシャフト軸受、４８…排気側カムシャフト、５１…排気側端末軸受、５２…排気側カムシャフト延長部、５３…ポンプ駆動カム、５５…ポンプ駆動カム端面（第１平面部）、６１…排気側ジャーナル部、６２…排気側パルサープレート、６３…基部、６４…周縁部、６５…凸部、６６…排気側パルサープレート端面（第２平面部）、６８…排気側カムキャップの左端面、６９…排気側カムキャップの右端面、７５…吸気側端末軸受（第１軸受）、７６…吸気側カムシャフト延長部、７７…吸気側パルサープレート、７８…吸気側パルサープレート端面（第２平面部）、８１…吸気側ジャーナル部、８２…スラストプレート、８３…スラストプレート端面（第１平面部）、８５…カラー、８６…カラー端面、８７…吸気側軸受下部端面、９１…燃料ポンプ支持ハウジング、１０１…プランジャ、１０２…燃料噴射ポンプ（補機）、１０４…回転角センサ、１０５…回転角センサ、１１１…排気側カムシャフト油路、１１２…吸気側カムシャフト油路、１１５…連通油路、１１６…排気側軸受油溝、１１７…吸気側軸受油溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側に動弁室を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受によって回転自在に支持されたカムシャフトと、
前記複数の軸受のうち前記カムシャフトの一方端に配置された端末軸受と、
前記カムシャフトから前記端末軸受よりも前記一方へと突出したカムシャフト延長部と、
前記カムシャフト延長部に設けられた補機駆動カムと、
前記シリンダヘッドに設けられ、前記補機駆動カムによって進退させられるプランジャを備えた補機と、
前記端末軸受に支持された前記カムシャフトのジャーナル部の前記補機駆動カムと相反する側の前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレートとを有し、
前記補機駆動カムは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部を有し、
前記パルサープレートは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部を有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記端末軸受に摺接することを特徴とする内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項２】
前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部とを有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受上部に摺接することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項３】
前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部とを有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受下部に摺接することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項４】
前記カムシャフト及び前記カムシャフト延長部の内部には、軸線方向に延在するカムシャフト油路が形成され、
前記ジャーナル部には、その外周面と前記カムシャフト油路とを連通する連通向油路が形成され、
前記端末軸受の前記ジャーナル部との摺接面には、前記連通油路に連続する油溝が凹設され、
潤滑油が、前記カムシャフト油路から、前記連通油路及び油溝を介して前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間に供給され、前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間から溢れ出て、前記第１平面部及び前記第２平面部と前記端末軸受との摺接面間に供給されるようになっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項５】
前記パルサープレートは、前記第２平面部を有する円板部と、前記円板部の外周に設けられると共に、前記端末軸受から離間して配置された周縁部とを有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項６】
前記カムシャフト延長部、前記補機駆動カム及び前記パルサープレートを覆うように、前記シリンダヘッドに結合された補機支持ハウジングを有し、
前記補機支持ハウジングに、前記補機と、前記パルサープレートの回転を検出する回転センサとが結合されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項７】
一側に動弁室を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受によって回転自在に支持されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレートと、
前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したスラストプレートと、
前記パルサープレートと前記スラストプレートとは、前記軸受のうちの１つである第１軸受を挟むように配置され、
前記スラストプレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部を有し、
前記パルサープレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部を有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記第１軸受に摺接することを特徴とする内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項１】
一側に動弁室を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受によって回転自在に支持されたカムシャフトと、
前記複数の軸受のうち前記カムシャフトの一方端に配置された端末軸受と、
前記カムシャフトから前記端末軸受よりも前記一方へと突出したカムシャフト延長部と、
前記カムシャフト延長部に設けられた補機駆動カムと、
前記シリンダヘッドに設けられ、前記補機駆動カムによって進退させられるプランジャを備えた補機と、
前記端末軸受に支持された前記カムシャフトのジャーナル部の前記補機駆動カムと相反する側の前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレートとを有し、
前記補機駆動カムは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部を有し、
前記パルサープレートは、前記端末軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部を有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記端末軸受に摺接することを特徴とする内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項２】
前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部とを有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受上部に摺接することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項３】
前記端末軸受は、前記シリンダヘッドに設けられた端末軸受下部と、前記端末軸受下部に締結された端末軸受上部とを有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、少なくとも前記端末軸受下部に摺接することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項４】
前記カムシャフト及び前記カムシャフト延長部の内部には、軸線方向に延在するカムシャフト油路が形成され、
前記ジャーナル部には、その外周面と前記カムシャフト油路とを連通する連通向油路が形成され、
前記端末軸受の前記ジャーナル部との摺接面には、前記連通油路に連続する油溝が凹設され、
潤滑油が、前記カムシャフト油路から、前記連通油路及び油溝を介して前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間に供給され、前記ジャーナル部と前記端末軸受との摺接面間から溢れ出て、前記第１平面部及び前記第２平面部と前記端末軸受との摺接面間に供給されるようになっていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つの項に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項５】
前記パルサープレートは、前記第２平面部を有する円板部と、前記円板部の外周に設けられると共に、前記端末軸受から離間して配置された周縁部とを有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項６】
前記カムシャフト延長部、前記補機駆動カム及び前記パルサープレートを覆うように、前記シリンダヘッドに結合された補機支持ハウジングを有し、
前記補機支持ハウジングに、前記補機と、前記パルサープレートの回転を検出する回転センサとが結合されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つの項に記載の内燃機関のカムシャフト支持構造。
【請求項７】
一側に動弁室を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの前記動弁室側に設けられた複数の軸受によって回転自在に支持されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したパルサープレートと、
前記カムシャフトに設けられ、前記カムシャフトの径方向に突出したスラストプレートと、
前記パルサープレートと前記スラストプレートとは、前記軸受のうちの１つである第１軸受を挟むように配置され、
前記スラストプレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第１平面部を有し、
前記パルサープレートは、前記第１軸受と対向する側部に前記カムシャフトの軸線と直交する第２平面部を有し、
前記第１平面部及び前記第２平面部のそれぞれが、前記第１軸受に摺接することを特徴とする内燃機関のカムシャフト支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−１１３１４７（Ｐ２０１３−１１３１４７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７９１８（Ｐ２０１１−２５７９１８）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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