JP2000328908A - 可変バルブタイミング機構の作動油供給装置 - Google Patents

可変バルブタイミング機構の作動油供給装置

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JP2000328908A
JP2000328908A JP13776799A JP13776799A JP2000328908A JP 2000328908 A JP2000328908 A JP 2000328908A JP 13776799 A JP13776799 A JP 13776799A JP 13776799 A JP13776799 A JP 13776799A JP 2000328908 A JP2000328908 A JP 2000328908A
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純一 松平
Kohei Hori
弘平 堀
Kunihiko Endo
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変バルブタイミング機構付のエンジンのシ
リンダヘッド8の長さを短くするとともに、カムベアリ
ング4の凹部6方向への変形量を小さくし、作動油の外
部への漏洩を少なくする。 【解決手段】 シリンダブロック9とシリンダヘッド8
を連結するヘッドボルト7を挿入する凹部6を軸受部5
の一部に設けることによりシリンダヘッド8の長さを短
くし、カムベアリング4にフランジ4a、4bを設ける
ことにより剛性を増し、凹部6方向への変形量を小さく
し、作動油の外部への漏洩を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カムシャフトの一
端に取り付けられ、油圧により作動される可変バルブタ
イミング機構の作動油供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】運転状態によりバルブタイミングに対す
る要求が異なるため、運転状態に応じてバルブタイミン
グを可変制御する可変バルブタイミング機構を備えたエ
ンジンが近年搭載されるようになってきた。このような
可変バルブタイミング機構に関する技術が多数出願され
ている。例えば、実開平4−87308号公報、特開平
5−288022号公報、特開平7−166831号公
報がある。これらはいずれも可変バルブタイミング機構
がカムシャフトの一端に取り付けられ、油圧により作動
される機構のものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の技術によれば、可変バルブタイミング機構がカ
ムシャフトの一端に取り付けられるため、可変バルブタ
イミング機構付のエンジンのシリンダヘッドの長さが従
来のようなシリンダヘッドだけの長さに比べ長くなって
しまう。可変バルブタイミング機構付きのエンジンでシ
リンダヘッドの長さを短く設計しようとすると、可変バ
ルブタイミング機構へ油圧を供給するためのカムシャフ
トのジャーナル部の巾が充分とれなくなってしまう場合
がある。特に、シリンダブロックとシリンダヘッドを連
結するヘッドボルトを挿入するためのスペースの配置が
難しくなる。
【0004】本発明は、上記の問題を解決し、シリンダ
ヘッドの長さを短くするとともにジャーナル部の巾を充
分とるために、カムシャフトのジャーナル部に対応する
軸受部の軸方向の一部に凹部を設け、この凹部にシリン
ダブロックとシリンダヘッドを連結するヘッドボルトを
挿入できるようにしたものであり、また、ジャーナル部
と軸受部の間に設けられている作動油通路は、凹部を設
けることにより作動油が漏出するので、これを防ぐため
ジャーナル部と軸受部の間にカムベアリングを嵌入する
ものであり、少なくとも凹部の存する軸方向の側にはフ
ランジを設けるようにしたカムベアリングを備えた可変
バルブタイミング機構の作動油供給装置を提供すること
を目的にしたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段と効果】前述の目的を達成
するために、請求項1の発明は、カムシャフトの一端に
取り付けられ作動油によって作動させられる可変バルブ
タイミング機構用アクチュエータに対し前記カムシャフ
トに形成された作動油通路を経由して作動油が供給され
るようになされた可変バルブタイミング機構の作動油供
給装置において、前記作動油通路が前記カムシャフト内
に設けられた軸方向通路と、前記軸方向通路に連通し前
記カムシャフトのジャーナル部に開口した半径方向通路
と、前記半径方向通路に連通し前記カムシャフトの前記
ジャーナル部の外周に形成された周溝と、前記周溝を密
封するカムベアリングを備え、前記カムベアリングはシ
リンダブロックとシリンダヘッドを連結するヘッドボル
トを挿入する凹部を一部に有しかつ前記カムシャフトの
前記ジャーナル部を軸支するための軸受部に押圧され嵌
入されるとともに少なくとも前記凹部の存する側にフラ
ンジを備えたことを特徴とする可変バルブタイミング機
構の作動油供給装置である。
【0006】このような構成の可変バルブタイミング機
構の作動油供給装置によれば、カムシャフトのジャーナ
ル部に対応する軸受部の軸方向の一部に凹部を設けてヘ
ッドボルトを挿入するようにしたので、従来のようにヘ
ッドボルトを挿入するためのスペースを軸受部以外のと
ころに設ける必要がなくなり、可変バルブタイミング機
構付のエンジンのシリンダヘッドの長さを短くできる。
このためシリンダヘッドの設計の自由度が増え、エンジ
ンの軽量化が実現できるという優れた効果を有する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図1に基づき
説明する。
【0008】図1には、カムシャフト3がシリンダヘッ
ド8およびシリンダブロック9の上方に配置されてお
り、カムシャフト3には、可変バルブタイミング機構ア
クチュエータ1が一端に取り付けられている様子が示さ
れている。カムシャフト3は、ジャーナル部3aなど
(図示のない)複数のジャーナル部を有し、複数のジャ
ーナル部でシリンダヘッドの軸受部に軸支されている。
カムシャフト3は、ジャーナル部3aにおいて、断面半
円形状のキャップベアリング11を介した断面半円形状
のカムキャップ10により押圧される。キャップベアリ
ング11を介することなく直接カムキャップ10により
カムシャフト3を押圧してもよい。カムシャフト3は、
ジャーナル部3aにおいて、シリンダヘッド8の断面半
円形状の軸受部5に断面半円形状のカムベアリング4を
介して回転自在に軸支されている。
【0009】可変バルブタイミング機構用アクチュエー
タ1は、カムシャフト3に形成された作動油通路2を経
由して供給される作動油によって作動させられるように
なっている。作動油通路2は、カムシャフト3の軸方向
に伸びて可変バルブタイミング機構用アクチュエータ1
に作動油を供給する軸方向通路2aと、この軸方向通路
2aと連通し半径方向に伸びカムシャフト3のジャーナ
ル部3aに開口した半径方向通路2bと、この半径方向
通路2bをジャーナル部3aの外周上で連通した周溝2
cと、この周溝2cの作動油が外部に対し密封されるよ
うジャーナル部3aの外周とシリンダヘッド8の軸受部
5との間に押圧され嵌入されるカムベアリング4を備え
ている。
【0010】シリンダヘッド8の軸受部5は、その一部
に、シリンダヘッド8とシリンダブロック9を連結する
ヘッドボルト7を挿入するための凹部6を有している。
シリンダヘッド8とシリンダブロック9を連結するヘッ
ドボルト7を挿入するための凹部6をシリンダヘッド8
の軸受部5に設けたので、ヘッドボルト7のボルト頭の
直径またはボルト頭の下のワッシャの直径相当分の長さ
だけ、可変バルブタイミング機構付のエンジンのシリン
ダヘッドの長さを短くできる。このためシリンダヘッド
の設計の自由度が増え、エンジンの軽量化が実現できる
という優れた効果を有する。
【0011】断面半円形状のカムキャップ10とキャッ
プベアリング11は、(図示のない)ボルトの締結によ
り、これらに対向して配置されている断面半円形状のカ
ムベアリング4および断面半円形状の軸受部5とそれぞ
れ端部で当接し押圧する。これによってカムベアリング
4は、軸受部に対し回転することがないよう軸受部5に
押圧され嵌入される。ところが、軸受部5のうち凹部6
が設けられている個所のカムベアリング4は、押圧され
ることにより凹部6の方向である半径方向外方へ変形す
る。カムベアリング4が半径方向外方へ変形すると、周
溝2cの作動油がカムベアリング4の変形個所から外部
に漏洩するという問題が発生してしまう。そのために、
作動油がカムベアリング4の変形個所から外部に漏洩す
るのを防止することが必要である。
【0012】図2にカムシャフト3側から見た(A視)
カムベアリング4および軸受部5の様子を示す。図2に
示すように、軸受部5の一部にヘッドボルト7を挿入す
るための凹部6が設けられている。カムベアリング4が
半径方向外方に変形するのを防止するためには、カムベ
アリング4の剛性を高めることが必要である。
【0013】図3に示すカムベアリング4は、剛性を高
めるために凹部6の存する側13にフランジ4aを設
け、その軸方向の反対側にフランジ4bを設けたもので
ある。
【0014】図4に示すように、凹部6の存する側13
のみにフランジ4aを設けてもよい。
【0015】図5に示すように、板状のフランジ4cを
カムベアリング4aに設けてもよい。
【0016】これらのフランジ4a、4b、4cは、別
体のものをカムベアリング4に結合してもよいし、プレ
ス成形などによりカムベアリング4に一体的に形成して
もよい。また、フランジ4a、4b、4cは、カムベア
リング4の端部に設けてもよいし、端部近傍に設けても
よい。
【0017】図6に、図2に示すフランジ4a、4bを
両端に持つカムベアリング4のB−B線に沿った断面のイ
メージ図を示す。lは、押圧されることにより凹部6が
存する側13のカムベアリング4が半径方向外方へ変形
する変形量を表す。試験の結果、フランジ4aおよび4
b付きのカムベアリング4について、厚さ1.5mmの
場合、変形量は58μmであり、厚さ2mmの場合、変
形量は35μmであった。いずれの場合も、この程度の
変形量だと作動油の漏洩がほとんどなく、そのため可変
バルブタイミング機構の応答速度の悪化とかロックピン
のひっかかりなどの作動不良を防止することができると
いう優れた結果を得ることができた。
【0018】図7に、図6同様に、フランジなしのカム
ベアリング12(プレーンベアリング)のイメージ図を
示す。Lは、図6同様に、フランジなしのカムベアリン
グ12の変形量を表す。試験の結果、カムベアリング1
2について、厚さ1.5mmの場合、変形量は123μ
mであり、厚さ2mmの場合、変形量は105μmであ
った。いずれの場合も、この程度の変形量だと作動油の
漏洩が起こり、そのため可変バルブタイミング機構の応
答速度の悪化とかロックピンのひっかかりなどの作動不
良が発生する可能性があるという結果であった。
【0019】(図示はないが)図4のような凹部6が存す
る側13のみにフランジ4aを持つカムベアリング4
も、図5のような板状のフランジ4cを持ったカムベア
リング4も、図7で示すフランジなしのカムベアリング
4に比べ、変形量を小さくすることができ、作動油の漏
洩がほとんどなく、可変バルブタイミング機構の応答速
度の悪化とかロックピンのひっかかりなどの作動不良を
減らすことができるという優れた結果を得ることができ
る。
【0020】以上説明したように、フランジ4a、4b
または4cを持つカムベアリング4は、変形量を小さく
することができ、そのため作動油の漏洩がほとんどな
く、可変バルブタイミング機構の応答速度の悪化とかロ
ックピンのひっかかりなどの作動不良を減らすことがで
きるという優れた効果を得ることができる。
【0021】以上説明したように、本発明の実施形態
は、カムシャフト3の一端に取り付けられ作動油によっ
て作動させられる可変バルブタイミング機構用アクチュ
エータ1に対しカムシャフト3に形成された作動油通路
2を経由して作動油が供給されるようになされた可変バ
ルブタイミング機構の作動油供給装置において、作動油
通路がカムシャフト3内に設けられた軸方向通路2a
と、軸方向通路2aに連通しカムシャフト3のジャーナ
ル部3aに開口した半径方向通路2bと、半径方向通路
2bに連通しカムシャフト3のジャーナル部3aの外周
に形成された周溝2cと、周溝2cを密封するカムベア
リング4を備え、カムベアリング4はシリンダブロック
9とシリンダヘッド8を連結するヘッドボルト7を挿入
する凹部6を一部に有しかつカムシャフト3のジャーナ
ル部3aを軸支するための軸受部5に押圧され嵌入され
るとともに少なくとも凹部6の存する側13にフランジ
4a、4b、4cを備えた可変バルブタイミング機構の
作動油供給装置である。
【0022】このような本発明の実施形態によれば、シ
リンダヘッド8とシリンダブロック9を連結するヘッド
ボルト7を挿入するための凹部6をシリンダヘッド8の
軸受部5に設けたので、ヘッドボルト7のボルト頭の直
径またはボルト頭の下のワッシャの直径相当分の長さだ
け、可変バルブタイミング機構付のエンジンのシリンダ
ヘッドの長さを短くできる。このためシリンダヘッドの
設計の自由度が増え、エンジンの軽量化が実現できると
いう優れた効果を有する。
【0023】また、カムベアリング4にフランジ4a、
4b、4cを設けたので、剛性が高くなり、カムベアリ
ング4の半径方向外方への変形量を小さくすることがで
き、そのため作動油の漏洩がほとんどなくなり、可変バ
ルブタイミング機構の応答速度の悪化とかロックピンの
ひっかかりなどの作動不良を防止することができるとい
う優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の要部断面図を示す。
【図2】図1において、カムシャフト3側から見た(A
視)カムベアリング4および軸受部5の様子を示す。
【図3】本発明の実施形態のカムベアリングの一例の斜
視図を示す。
【図4】本発明の実施形態のカムベアリングの他の例の
斜視図を示す。
【図5】本発明の実施形態のカムベアリングのさらに他
の例の斜視図を示す。
【図6】図2のフランジ4a、4bを両端に持つカムベア
リング4のB−B線に沿った組付け時の断面のイメージ図
を示す。
【図7】フランジなしのカムベアリング(プレーンベア
リング)の図6と同様のイメージ図を示す。
【符号の説明】
1……可変バルブタイミング機構用アクチュエータ、 2……作動油通路、 2a……軸方向通路、 2b……半径方向通路、 2c……周溝、 3……カムシャフト、 3a……ジャーナル部、 4……カムベアリング、 4a……フランジ、 4b……フランジ、 4c……フランジ、 5……軸受部、 6……凹部、 7……ヘッドボルト、 8……シリンダヘッド、 9……シリンダブロック、 10……カムキャップ、 11……キャップベアリング、 12……フランジなしカムベアリング(プレーンベアリ
ング)、 13……凹部の存する側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 CA01 CA04 CA05 CA13 CA19 CA21 CA22 CA29 CA36 CA51 CA52 CA57 DA06 DA22 GA00 GA01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カムシャフトの一端に取り付けられ作動
    油によって作動させられる可変バルブタイミング機構用
    アクチュエータに対し前記カムシャフトに形成された作
    動油通路を経由して作動油が供給されるようになされた
    可変バルブタイミング機構の作動油供給装置において、
    前記作動油通路が前記カムシャフト内に設けられた軸方
    向通路と、前記軸方向通路に連通し前記カムシャフトの
    ジャーナル部に開口した半径方向通路と、前記半径方向
    通路に連通し前記カムシャフトの前記ジャーナル部の外
    周に形成された周溝と、前記周溝を密封するカムベアリ
    ングを備え、前記カムベアリングはシリンダブロックと
    シリンダヘッドを連結するヘッドボルトを挿入する凹部
    を一部に有しかつ前記カムシャフトの前記ジャーナル部
    を軸支するための軸受部に押圧され嵌入されるとともに
    少なくとも前記凹部の存する側にフランジを備えたこと
    を特徴とする可変バルブタイミング機構の作動油供給装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6920856B2 (en) 2003-04-22 2005-07-26 Hyundai Motor Company Camshaft mounting structure for a cylinder head
US7665437B2 (en) 2006-06-06 2010-02-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Oil passage structure of valve operating system

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US6920856B2 (en) 2003-04-22 2005-07-26 Hyundai Motor Company Camshaft mounting structure for a cylinder head
US7665437B2 (en) 2006-06-06 2010-02-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Oil passage structure of valve operating system

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