JP2002089222A - エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑構造 - Google Patents

エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムシャフトのスプロケットとタイミングチ
ェーンとの噛合部とを簡単な構造で確実に潤滑できるよ
うにする。 【解決手段】 シリンダヘッド２３にカムシャフトホル
ダ２５，２６を介して支持したカムシャフト１２，１３
の端部にカムシャフトスプロケット１５，１６を固定
し、これらスプロケット１５，１６にタイミングチェー
ン１７を巻き掛ける。バルブ作動特性可変機構を制御す
る油圧制御弁３４からのリリーフオイルを、シリンダヘ
ッド２３およびカムシャフトホルダ２５の合わせ面に形
成したリリーフオイル通路Ｐ７を経てオイルドレン口２
５ｂから流出させ、そのオイルをスプロケット１６およ
びタイミングチェーン１７の噛み合い部に供給すること
により潤滑を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッドに
カムシャフトホルダを介して支持したカムシャフトの端
部にスプロケットを固定し、このスプロケットにタイミ
ングチェーンを巻き掛けたエンジンに関し、特にそのタ
イミングチェーン潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】オーバーヘッドカムシャフト型エンジン
のカムシャフトは、その軸端に固定したスプロケットと
クランクシャフトの軸端に固定したスプロケットとがタ
イミングチェーンで連結されて駆動される。かかるタイ
ミングチェーンの潤滑構造が、特開平６−１４６８３８
号公報により公知である。上記公報に記載されたもの
は、油圧タペットに給油するオイル通路にリリーフ弁を
設け、このリリーフ弁と一体のオイルジェットから噴出
するオイルでスプロケットおよびチェーンの噛合部を潤
滑するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のも
のは、オイルジェットを必要とするために部品点数が増
加してコストアップの要因となる問題があり、またオイ
ルジェットがリリーフ弁と一体に設けられているので、
スプロケットおよびチェーンの噛合部の潤滑に適した位
置にオイルジェットを配置しようとすると、リリーフ弁
の取付位置の自由度が制限されてしまう問題があった。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、カムシャフトのスプロケットとタイミングチェーン
との噛合部とを簡単な構造で確実に潤滑できるようにす
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、シリンダヘッ
ドにカムシャフトホルダを介して支持したカムシャフト
の端部にスプロケットを固定し、このスプロケットにタ
イミングチェーンを巻き掛けたエンジンにおいて、カム
シャフトホルダの合わせ面にリリーフオイル通路を形成
し、このリリーフオイル通路の下流端に設けたオイルド
レン口をスプロケットおよびタイミングチェーンの噛み
合い部、あるいは前記噛み合い部の手前のタイミングチ
ェーンに対向するように開口させたことを特徴とするエ
ンジンにおけるタイミングチェーン潤滑構造が提案され
る。
【０００６】上記構成によれば、リリーフオイル通路の
下流端に設けたオイルドレン口から流出するオイルでス
プロケットおよびタイミングチェーンを潤滑するので、
オイルジェットが不要になって部品点数が削減される。
しかもリリーフオイル通路をカムシャフトホルダの合わ
せ面に形成したので、そのリリーフオイル通路の形成が
容易になる。
【０００７】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、リリーフオイル通路にオイル
を排出する油圧制御弁を、オイルドレン口に近い側のシ
リンダヘッド側壁に取り付けたことを特徴とするエンジ
ンにおけるタイミングチェーン潤滑構造が提案される。
【０００８】上記構成によれば、リリーフオイル通路に
オイルを排出する油圧制御弁をシリンダヘッド側壁に取
り付けたので油圧制御弁の取付剛性が高まるだけでな
く、油圧制御弁がオイルドレン口に近い位置に取り付け
られるのでリリーフオイル通路の長さを短縮することが
できる。
【０００９】尚、実施例の排気カムシャフト１３は本発
明のカムシャフトに対応し、実施例の排気カムシャフト
スプロケット１６は本発明のスプロケットに対応し、実
施例のロアカムシャフトホルダ２５は本発明のカムシャ
フトホルダに対応し、実施例の第１油圧制御弁３４は本
発明の油圧制御弁に対応し、実施例の油路Ｐ７は本発明
のリリーフオイル通路に対応する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】図１〜図１３は本発明の第１実施例を示す
もので、図１はエンジンの斜視図、図２は図１の２方向
拡大矢視図、図３は図１の３方向拡大矢視図、図４は図
３の４−４線断面図、図５は図４の要部拡大図、図６は
図５に対応する作用説明図、図７は図３の７−７線矢視
図、図８は図３の８−８線拡大断面図、図９は図３の要
部拡大断面図、図１０は図２の１０−１０線拡大断面
図、図１１は図３の１１−１１線断面図、図１２は図１
１の１２−１２線断面図、図１３は測定器具の使用状態
の説明図である。
【００１２】図１に示すようにＤＯＨＣ型の４気筒直列
エンジンＥは、クランクシャフト１１と、吸気カムシャ
フト１２と、排気カムシャフト１３とを備えており、ク
ランクシャフト１１の軸端に設けたクランクシャフトス
プロケット１４と、吸気カムシャフト１２の軸端に設け
た吸気カムシャフトスプロケット１５と、排気カムシャ
フトの軸端に設けた排気カムシャフトスプロケット１６
とにタイミングチェーン１７が巻き掛けられる。クラン
クシャフト１１によってタイミングチェーン１７は矢印
ａ方向に駆動され、吸気カムシャフト１２および排気カ
ムシャフト１３はクランクシャフト１１の２分の１の速
度で回転する。各シリンダは吸気カムシャフト１２によ
り駆動される２個の吸気バルブ１８，１８と、排気カム
シャフト１３により駆動される２個の排気バルブ１９，
１９とを備える。２個の吸気バルブ１８，１８は各シリ
ンダ毎に設けられた第１バルブ作動特性可変機構Ｖ１に
よりバルブリフト量および開弁期間が可変であり、かつ
吸気カムシャフト１２の軸端に設けられた第２バルブ作
動特性可変機構Ｖ２によりバルブタイミングが可変であ
る。
【００１３】図２〜図４に示すように、シリンダブロッ
ク２１の上面にガスケット２２を介してシリンダヘッド
２３が重ね合わされ、複数本のボルト２４…で締結され
る。シリンダヘッド２３の上面にロッカーアームシャフ
トホルダを兼ねるロアカムシャフトホルダ２５とアッパ
ーカムシャフトホルダ２６とが重ね合わされ、４本のボ
ルト２７，２８，２９，３０でシリンダヘッド２３に共
締めされる。そしてロアカムシャフトホルダ２５および
アッパーカムシャフトホルダ２６の上部がヘッドカバー
３１で覆われれる。ロアカムシャフトホルダ２５には吸
気ロッカーアームシャフト３２および排気ロッカーアー
ムシャフト３３が固定され、ロアカムシャフトホルダ２
５およびアッパーカムシャフトホルダ２６の合わせ面に
吸気カムシャフト１２および排気カムシャフト１３が回
転自在に支持される。
【００１４】図５および図７を併せて参照すると明らか
なように、クランクシャフト１１で駆動される図示せぬ
オイルポンプに連なる油路Ｐ１がシリンダヘッド２３に
形成されており、この油路Ｐ１から分岐した油路Ｐ２が
シリンダヘッド２３の側面に取り付けられた第１油圧制
御弁３４に連通する。第１油圧制御弁３４からシリンダ
ヘッド２３内に出た油路Ｐ６は上方に延び、ロアカムシ
ャフトホルダ２５と一体の膨出部２５ａの下面（シリン
ダヘッド２３との合わせ面）に形成された油路Ｐ７に連
通する。油路Ｐ７の下流端には、排気カムシャフトスプ
ロケット１６とタイミングチェーン１７との噛合開始部
に対向するオイルドレン口２５ｂが形成される。オイル
ドレン口２５ｂは油路Ｐ７の流路断面積に比べて僅かに
絞られており、オイルを前記噛合開始部に確実に供給で
きるようになっている。シリンダヘッド２３内を上方に
延びる油路Ｐ６の延長線上に位置するロアカムシャフト
ホルダ２５の膨出部２５ａの上面に盲栓３５が設けられ
る。
【００１５】第１油圧制御弁３４から出てシリンダヘッ
ド２３内を水平方向に延びる油路Ｐ９は上方に延びる油
路Ｐ１０に連通し、シリンダヘッド２３の上面に開口す
る油路Ｐ１０はロアカムシャフトホルダ２５の下面に形
成した油路Ｐ１１に連通する。ロアカムシャフトホルダ
２５の油路Ｐ１１は、ロアカムシャフトホルダ２５およ
びアッパーカムシャフトホルダ２６をシリンダヘッド２
３に締結する４本のボルト２７〜３０のうちの２本のボ
ルト２８，２９の外周に形成した油路Ｐ１２，Ｐ１３に
それぞれ連通する。ボルト２８の外周の油路Ｐ１２は排
気ロッカーアームシャフト３３の内部に軸方向に形成さ
れた油路３３ａに連通し、ボルト２９の外周の油路Ｐ１
３は吸気ロッカーアームシャフト３２の内部に軸方向に
形成された油路３２ａに連通するとともに、ロアカムシ
ャフトホルダ２５に設けられたオイルジェット３６に連
通する。
【００１６】図８から明らかなように、オイルジェット
３６はノズル孔３７ａを有するオイルジェット本体３７
と、このオイルジェット本体３７をシール部材３８を介
してロアカムシャフトホルダ２５に固定する取付ボルト
３９とから構成される。取付ボルト３９の内部には、上
流側がボルト２８の外周の油路Ｐ１２に連通し、下流側
がオイルジェット本体３７のノズル孔３７ａに連通する
リリーフ弁４０が収納される。オイルジェット本体３７
に形成した位置決め突起３７ｂをロアカムシャフトホル
ダ２５に形成した位置決め孔２５ｃに嵌合させることに
より、ノズル孔３７ａが吸気カムシャフトスプロケット
１５とタイミングチェーン１７との噛合開始部を指向す
るように位置決めされる。
【００１７】オイルジェット３６はロアカムシャフトホ
ルダ２５と排気カムシャフトスプロケット１６とに挟ま
れたデッドスペースに配置されており、かつ排気カムシ
ャフトスプロケット１６の外径内に収まるように配置さ
れているので、オイルジェット３６の取り付けにより他
部材が受ける影響を最小限に抑えることができる。特
に、第２バルブ作動特性可変機構Ｖ２が設けられていな
い排気カムシャフトスプロケット１６の裏面のデッドス
ペース（空間）を有効に利用してオイルジェット３６を
配置したので、オイルジェット３６の取り付けによりエ
ンジンＥが大型化したり、他部材の取り付けが阻害され
たりするのを最小限に抑えることができる。また図２に
示すように、排気カムシャフトスプロケット１６に形成
された軽量化のための肉抜き孔１６ａがオイルジェット
３６に対向している。すなわち、オイルジェット３６を
排気カムシャフトスプロケット１６に形成した肉抜き孔
１６ａに臨ませたので、この肉抜き孔１６ａを通してオ
イルジェット３６の取付状態や取付忘れを容易に確認す
ることができる。
【００１８】尚、排気カムシャフトスプロケット１６の
肉抜き孔１６ａの範囲内にオイルジェット３６の取付ボ
ルト３９全体を配置すれば、この肉抜き孔１６ａを通し
て取付ボルト３９を着脱することが可能になってメンテ
ナンス性が向上する。また排気カムシャフトスプロケッ
ト１６の肉抜き孔１６ａの範囲内にオイルジェット３６
全体を配置すれば、この肉抜き孔１６ａを通してオイル
ジェット３６を着脱することが可能になってメンテナン
ス性が向上する。
【００１９】図３、図４および図８から明らかなよう
に、アッパーカムシャフトホルダ２６を締結する２本の
ボルト２８，２９（吸気カムシャフト１２および排気カ
ムシャフト１３の内側に配置された内側ボルト）によっ
てチェーンガイド４１が共締めされる。アッパーカムシ
ャフトホルダ２６を締結する前記２本のボルト２８，２
９は、その外側に配置された２本のボルト２７，３０
（吸気カムシャフト１２および排気カムシャフト１３の
外側に配置された外側ボルト）に対して、オイルジェッ
ト３６から離反する方向に距離δだけオフセットされて
いる。これにより、ボルト２８，２９との干渉を回避し
てオイルジェット３６の取付スペースを確保でき、しか
もオイルジェット３６の支持剛性を高めることができ
る。
【００２０】またオフセットされた２本のボルト２８，
２９のうちの１本のボルト２８が、排気カムシャフト１
３の軸方向に見てオイルジェット３６とオーバーラップ
しているので、ロアカムシャフトホルダ２５の小型化が
可能になるだけでなく、排気カムシャフト１３の支持剛
性が向上する。なぜならば、オイルジェット３６をボル
ト２８よりもボルト２９寄りの位置（排気カムシャフト
１３から離れた側）に配置すると、オイルジェット３６
のスペース分だけロアカムシャフトホルダ２５が大型化
してしまう。逆に、オイルジェット３６をボルト２８よ
りも排気カムシャフト１３側に配置すると、ロアカムシ
ャフトホルダ２５の排気カムシャフト１３支持面の近く
にオイルジェット３６の取付孔を形成する必要が生じる
ため、排気カムシャフト１３の支持剛性が低下する虞が
ある。更に、前記ボルト２８の周囲にオイルジェット３
６に連なる油路Ｐ１２を形成したので、オイルジェット
３６に給油する油路の構成が簡単になり、かつ油路の短
縮が可能になる。
【００２１】チェーンガイド４１は金属板よりなるチェ
ーンガイド本体４２を備えており、その先端部下面に設
けられた合成樹脂製の摺動部材４３がタイミングチェー
ン１７の上面に摺動可能に接触する。この摺動部材４３
によりタイミングチェーン１７を案内して振れを抑制し
ながら、タイミングチェーン１７の摩耗の発生を抑制す
ることができるとともに、チェーンガイド４１とタイミ
ングチェーン１７との摺動抵抗を低減することができ
る。チェーンガイド本体４２の長手方向両端には一対の
歯飛び防止プレート４２ａ，４２ｂが一体に形成され
る。一方の歯飛び防止プレート４２ａは吸気カムシャフ
トスプロケット１５とタイミングチェーン１７との噛合
開始部の上方を覆ってタイミングチェーン１７の歯飛び
を防止し、他方の歯飛び防止プレート４２ｂは排気カム
シャフトスプロケット１６とタイミングチェーン１７と
の噛合終了部の上方を覆ってタイミングチェーン１７の
歯飛びを防止する。両歯飛び防止プレート４２ａ，４２
ｂを設けたことによりチェーンガイド４１の剛性が向上
するので、吸気カムシャフト１２および排気カムシャフ
ト１３の支持剛性も一層向上する。
【００２２】合成樹脂製の摺動部材４３の両端に歯飛び
防止プレート４２ａ，４２ｂが形成されているので、摺
動部材４３が合成樹脂製であるにもかかわらず、摺動部
材４３の耐久性が向上する。
【００２３】アッパーカムシャフトホルダ２６は、吸気
カムシャフト１２を抑えるカムキャップ部２６ａと、排
気カムシャフト１３を抑えるカムキャップ部２６ｂと、
両カムキャップ部２６ａ，２６ｂを連結する連結壁部２
６ｃとを備えており、２本のボルト２８，２９と連結壁
部２６ｃとの間、すなわち連結壁部２６ｃのチェーンガ
イド４１に対向する面に軽量化のためのＵ字状の凹部２
６ｄが形成される。そして両カムキャップ部２６ａ，２
６ｂの下端間が連結壁部２６ｃで連結されることに加え
て上端間がチェーンガイド４１で連結される。すなわ
ち、両カムキャップ部２６ａ，２６ｂおよび連結壁部２
６ｃ間に形成される凹部２６ｄを架橋するようにチェー
ンガイド４１が取り付けられるので、アッパーカムシャ
フトホルダ２６を軽量化しながら連結壁部２６ｃおよび
チェーンガイド４１で両カムキャップ部２６ａ，２６ｂ
を結合して充分な剛性を確保することができ、吸気カム
シャフト１２および排気カムシャフト１３の支持剛性を
向上させることができる。
【００２４】以上のように、ロアカムシャフトホルダ２
５およびアッパーカムシャフトホルダ２６をシリンダヘ
ッド２３に締結する４本のボルト２７〜３０のうちの２
本のボルト２８，２９を利用してチェーンガイド４１を
共締めしたので部品点数が削減され、しかもチェーンガ
イド４１の取付剛性が向上する。また前記４本のボルト
２７〜３０のうち、チェーンガイド４１を固定する内側
の２本のボルト２８，２９の座面の高さはタイミングチ
ェーン１７の高さに拘束されるが、チェーンガイド４１
の固定に寄与しない外側の２本のボルト２７，３０の座
面はタイミングチェーン１７の高さに拘束されずに低く
することができる。これにより、アッパーカムシャフト
ホルダ２６の両端部をボルト２８，２９の座面よりも低
くしてヘッドカバー３１の寸法を小型化することができ
る。
【００２５】図４に戻り、シリンダヘッド２３の側面に
ボルト４４…でフィルターハウジング４５が固定されて
おり、シリンダヘッド２３の油路Ｐ１から分岐した油路
Ｐ１４は第１バルブ作動特性可変機構Ｖ１から離反する
方向に延び、フィルターハウジング４５内のフィルター
４６および油路Ｐ１５を経てシリンダヘッド２３の油路
Ｐ１６に連通する。油路Ｐ１６はシリンダヘッド２３の
内部（タイミングチェーン１７側のシリンダヘッド２３
端壁）に収納された第２油圧制御弁４７に連通し、第２
油圧制御弁４７はシリンダヘッド２３に形成した油路Ｐ
１７ａ，Ｐ１７ｂおよびロアカムシャフトホルダ２５に
形成した油路Ｐ１８ａ，Ｐ１８ｂを介して吸気カムシャ
フト１２の外周部に連通する。フィルターハウジング４
５は、第１油圧制御弁３４が取り付けられたシリンダヘ
ッド２３の側面とは反対側のシリンダヘッド２３の側面
のスペースを利用して取り付けられている。
【００２６】次に、図５に基づいて第１油圧制御弁３４
の構造を説明する。
【００２７】シリンダヘッド２３の側面に設けられた第
１油圧制御弁３４は、バルブハウジング５１の内部に形
成されたバルブ孔５１ａを備えており、バルブ孔５１ａ
の下部を貫通する油路Ｐ３の両端は油路Ｐ２および油路
Ｐ４に連通するとともに、バルブ孔５１ａの中間部を貫
通する油路Ｐ５の両端は油路Ｐ９および油路Ｐ４に連通
する。またバルブ孔５１ａの上部はドレンポート５１ｂ
を介して油路Ｐ６に連通する。油路Ｐ３の入口にはフィ
ルター５２が装着される。バルブ孔５１ａの内部に収納
されるスプール５３には、一対のランド５３ａ，５３ｂ
と、両ランド５３ａ，５３ｂに挟まれたグルーブ５３ｃ
と、軸方向に延びる内孔５３ｄと、内孔５３ｄの上端を
貫通するオリフィス５３ｅと、内孔５３ｄをドレンポー
ト５１ｂに連通させるグルーブ５３ｆとが形成される。
スプール５３は内孔５３ｄの下端に収納したスプリング
５４により上向きに付勢され、バルブ孔５１ａの上端を
閉塞するキャップ５５に当接する。油路Ｐ４および油路
Ｐ５はオリフィス５１ｃを介して連通する。また油路Ｐ
４および油路Ｐ８間はＯＮ／ＯＦＦソレノイド５６によ
って連通および遮断される。
【００２８】次に、図９に基づいて第１バルブ作動特性
可変機構Ｖ１の構造を説明する。
【００２９】吸気バルブ１８，１８を駆動する第１作動
特性可変機構Ｖ１は、吸気ロッカーアームシャフト３２
に揺動自在に枢支された第１、第２低速ロッカーアーム
５７，５８と、両低速ロッカーアーム５７，５８の間に
挟まれた高速ロッカーアーム５９とを備える。各ロッカ
ーアーム５７，５８，５９の中間部にはスリーブ６０，
６１，６２が圧入されており、スリーブ６０に回転自在
に支持したローラ６３が吸気カムシャフト１２に設けた
低速吸気カム６４に当接し、スリーブ６１に回転自在に
支持したローラ６５が吸気カムシャフト１２に設けた高
速吸気カム６６に当接し、スリーブ６２に回転自在に支
持したローラ６７が吸気カムシャフト１２に設けた低速
吸気カム６８に当接する。同一のプロファイルを有する
一対の低速吸気カム６４，６８のカム山の高さに比べ
て、高速吸気カム６６のカム山の高さは高く形成され
る。
【００３０】３個のスリーブ６０，６１，６２の内部に
は第１切換ピン６９、第２切換ピン７０および第３切換
ピン７１が摺動自在に支持されおり、第１切換ピン６９
はスリーブ６０に固定したスプリングシート７２との間
に圧縮状態で配置したスプリング７３により第２切換ピ
ン７０に向けて付勢され、スリーブ６０に固定したクリ
ップ７４に当接する位置に停止する。このとき、第１切
換ピン６９および第２切換ピン７０の当接面は第１低速
ロッカーアーム５７および高速ロッカーアーム５９の間
に位置し、かつ第２切換ピン７０および第３切換ピン７
１の当接面は高速ロッカーアーム５９および第２低速ロ
ッカーアーム５８の間に位置している。第２低速ロッカ
ーアーム５８の内部に形成された油室５８ａが吸気ロッ
カーアームシャフト３２の内部に形成された油路３２ａ
に連通する。
【００３１】吸気ロッカーアームシャフト３２の油路３
２ａに油圧が作用していないとき、第１〜第３切換ピン
６９〜７１は図９に示す位置にあり、第１、第２低速ロ
ッカーアーム５７，５８および高速ロッカーアーム５９
は自由に揺動可能である。従って、一対の吸気バルブ１
８，１８はそれぞれ第１低速ロッカーアーム５７および
第２低速ロッカーアーム５８によって低バルブリフトで
駆動される。このとき、第１低速ロッカーアーム５７お
よび第２低速ロッカーアーム５８から切り離された高速
ロッカーアーム５９は一対の吸気バルブ１８，１８とは
無関係に空動する。
【００３２】吸気ロッカーアームシャフト３２の油路３
２ａから油室５８ａに油圧が作用すると、第１〜第３切
換ピン６９〜７１がスプリング７３に抗して移動し、第
１、第２低速ロッカーアーム５７，５８および高速ロッ
カーアーム５９が一体化される。その結果、カム山が高
い高速吸気カム６６で第１、第２低速ロッカーアーム５
７，５８および高速ロッカーアーム５９が一体に駆動さ
れ、第１低速ロッカーアーム５７および第２低速ロッカ
ーアーム５８に接続された一対の吸気バルブ１８，１８
は高バルブリフトで駆動される。このとき、一対の低速
吸気カム６４，６８は第１、第２低速ロッカーアーム５
７，５８から離れて空動する。
【００３３】次に、図１０に基づいて第２油圧制御弁４
７の構造を説明する。
【００３４】シリンダヘッド２３に形成したバルブ孔２
３ａに嵌合する筒状のバルブハウジング８１に５個のポ
ート８２〜８６が形成されており、中央のポート８４が
油路Ｐ１６に連通し、その両側のポート８３，８５が一
対の油路Ｐ１７ａ，Ｐ１７ｂにそれぞれ連通し、その両
側のポート８２，８６が一対のドレン用の油路Ｐ１９
ａ，Ｐ１９ｂにそれぞれ連通する。外周に３個のグルー
ブ８７，８８，８９が形成されたスプール９０がバルブ
ハウジング８１に摺動自在に嵌合しており、その一端に
設けたスプリング９１の弾発力で他端に設けたリニアソ
レノイド９２に向けて付勢される。
【００３５】スプール９０が図示した中立位置にあると
き、油路Ｐ１６，Ｐ１７ａ，Ｐ１７ｂは全て閉塞されて
いる。デューティ制御されるリニアソレノイド９２によ
りスプール９０が中立位置から左動すると、油路Ｐ１６
がポート８４、グルーブ８８およびポート８３を介して
油路Ｐ１７ａに連通するとともに、油路Ｐ１７ｂがポー
ト８５、グルーブ８９およびポート８６を介して油路Ｐ
１９ｂに連通する。またデューティ制御されるリニアソ
レノイド９２によりスプール９０が中立位置から右動す
ると、油路Ｐ１６がポート８４、グルーブ８８およびポ
ート８５を介して油路Ｐ１７ｂに連通するとともに、油
路Ｐ１７ａがポート８３、グルーブ８７およびポート８
２を介して油路Ｐ１９ａに連通する。
【００３６】次に、図１１および図１２に基づいて第２
バルブ作動特性可変機構Ｖ２の構造を説明する。
【００３７】第２バルブ作動特性可変機構Ｖ２は、アウ
ターロータ９３と、ピン９４およびボルト９５…で吸気
カムシャフト１２に固定されたインナーロータ９６とを
備える。アウターロータ９３は、外周に吸気カムシャフ
トスプロケット１５が一体に形成されたカップ状のハウ
ジング９７と、ハウジング９７の内部に嵌合するアウタ
ーロータ本体９８と、ハウジング９７の開口を覆う環状
のカバープレート９９とを備えており、それらは４本の
ボルト１００…で一体に結合される。ハウジング９７の
中心には支持孔９７ａが形成されており、この支持孔９
７ａが吸気カムシャフト１２の外周に嵌合することによ
り、アウターロータ９３が吸気カムシャフト１２に相対
回転自在に支持される。
【００３８】アウターロータ本体９８の内周には４個の
凹部９８ａ…と４個の凸部９８ｂ…とが交互に形成され
ており、インナーロータ９６の外周に放射状に形成され
た４個のベーン９６ａ…が前記４個の凹部９８ａ…にそ
れぞれ嵌合する。アウターロータ本体９８の凸部９８ｂ
…の先端に設けられたシール部材１０１…がインナーロ
ータ９６に当接し、インナーロータ９６のベーン９６ａ
…の先端に設けられたシール部材１０２…がアウターロ
ータ本体９８に当接することにより、アウターロータ本
体９８およびインナーロータ９６間に４個の進角室１０
３…と４個の遅角室１０４…とが区画される。
【００３９】インナーロータ９６に形成されたピン孔９
６ｂにストッパピン１０５が摺動自在に支持されてお
り、このストッパピン１０５の先端が係合可能な円弧状
の長溝９７ｂがアウターロータ９３のハウジング９７に
形成される。ストッパピン１０５はスプリング１０６で
長溝９７ｂから離脱する方向に付勢されるとともに、ス
トッパピン１０５は背部に油室１０７が形成される。ス
トッパピン１０５がスプリング１０６の弾発力で長溝９
７ｂから離脱した状態にあるとき、アウターロータ９３
とインナーロータ９６とは、インナーロータ９６のベー
ン９６ａ…がアウターロータ９３の凹部９８ａ…の一端
から他端に達するまでの角度α（例えば３０°）の範囲
で相対回転できる。油室１０７に油圧が供給されてスト
ッパピン１０５が長溝９７ｂに係合した状態にあると
き、アウターロータ９３とインナーロータ９６とは、ス
トッパピン１０５が長溝９７ｂの一端から他端に達する
までの角度β（例えば２０°）の範囲で相対回転でき
る。
【００４０】ロアカムシャフトホルダ２５に形成された
一対の油路Ｐ１８ａ，Ｐ１８ｂが、吸気カムシャフト１
２内に形成した一対の油路１２ａ，１２ｂと、インナー
ロータ９６に形成した油路９６ｃ…，９６ｄ…とを介し
て進角室１０３…および遅角室１０４…にそれぞれ連通
する。従って、第２油圧制御弁４８を介して進角室１０
３…に油圧が供給されると、吸気カムシャフト１２に対
して低速吸気カム６４，６８および高速吸気カム６６が
進角して吸気バルブ１８，１８のバルブタイミングが早
められる。また第２油圧制御弁４８を介して遅角室１０
４…に油圧が供給されると、吸気カムシャフト１２に対
して低速吸気カム６４，６８および高速吸気カム６６が
遅角して吸気バルブ１８，１８のバルブタイミングが遅
められる。
【００４１】第２バルブ作動特性可変機構Ｖ２側から見
て２番目のロアカムシャフトホルダ２５には、油路Ｐ１
３（図４参照）に連通する油路Ｐ２０が形成されてお
り、この油路Ｐ２０は吸気カムシャフト１２の内部に形
成した油路１２ｃと、ボルト９５の内部に形成された油
路９５ａ，９５ｂとを介してストッパピン１０５の頭部
に臨む油室１０７に連通する。
【００４２】尚、本実施例では排気カムシャフト１３側
にバルブ作動特性可変機構は設けられておらず、排気バ
ルブ１９，１９は中バルブリフトで駆動される。すなわ
ち、排気バルブ１９，１９のバルブリフトは、吸気バル
ブ１８，１８の低速時のバルブリフト（小リフト）と高
速時のバルブリフト（大リフト）の中間になる。
【００４３】次に、上記構成を備えた実施例の作用を説
明する。
【００４４】エンジンＥの低速回転時に第１油圧制御弁
３４のソレノイド５６はＯＦＦ状態にあって油路Ｐ４お
よび油路Ｐ８間の連通は遮断されており、スプリング５
４の弾発力でスプール５３が図５に示す上昇位置にあ
る。この状態でオイルポンプはシリンダヘッド２３の油
路Ｐ１，Ｐ２と、バルブハウジング５１の油路Ｐ３，Ｐ
４、オリフィス５３ｃおよび油路Ｐ５と、シリンダヘッ
ド２３の油路Ｐ９，Ｐ１０と、ロアカムシャフトホルダ
２５の油路Ｐ１１，Ｐ１３と、吸気ロッカーアームシャ
フト３２内の油路３２ａとを経て第１バルブ作動特性可
変機構Ｖ１の油室５８ａに連通する。このとき、第１油
圧制御弁３４のオリフィス５３ｃの作用で第１バルブ作
動特性可変機構Ｖ１の油室５８ａに伝達される油圧は低
圧になるため、第１〜第３切換ピン６９，７０，７１は
図９の位置に保持され、一対の吸気バルブ１８，１８は
低バルブリフトで駆動されるとともに、この低圧のオイ
ルにより動弁系（ロッカーアーム支持部やカムシャフト
支持部等）の潤滑が可能である。
【００４５】上述したように、第１油圧制御弁３４の出
力油圧が低圧であるとき、図１１に示すロアカムシャフ
トホルダ２５の油路Ｐ２０および吸気カムシャフト１２
内の油路１２ｃを介して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ
２の油室１０７に伝達される油圧も低圧になり、ストッ
パピン１０５はスプリング１０６の弾発力で長溝９７ｂ
から離脱する。オイルポンプにシリンダヘッド２３の油
路Ｐ１，Ｐ１４と、フィルターハウジング４５内の油路
Ｐ１５と、シリンダヘッド２３の油路Ｐ１６とを介して
接続された第２油圧制御弁４７（図１０参照）のデュー
ティ比を制御すると、一対の油路Ｐ１７ａ，Ｐ１７ｂを
介して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ２の進角室１０３
…および遅角室１０４…に伝達される油圧に差が発生す
る。その結果、アウターロータ９３に対するインナーロ
ータ９６の位相を角度α（図１２参照）の範囲で変化さ
せ、吸気バルブ１８，１８のバルブタイミングを制御す
ることができる。
【００４６】以上説明したエンジンＥの低速回転時に、
第１油圧制御弁３４のオリフィス５３ｃを通過して圧力
が低下したオイル（リリーフオイル）は、油路Ｐ５と、
スプール５３のグルーブ５３ｃと、ドレンポート５１ｂ
と、シリンダヘッド２３の油路Ｐ６と、ロアカムシャフ
トホルダ２５の膨出部２５ａの油路Ｐ７とを経て、オイ
ルドレン口２５ｂから排気カムシャフトスプロケット１
６およびタイミングチェーン１７の噛合開始部（あるい
は噛合部）に流出し、タイミングチェーン１７を潤滑す
る（図７参照）。エンジンＥの低速回転時にはタイミン
グチェーン１７の回転速度も小さいため、タイミングチ
ェーン１７に付着したオイルが遠心力で飛散する量が少
なくなる。従って、タイミングチェーン１７の回転方向
遅れ側の排気カムシャフトスプロケット１６およびタイ
ミングチェーン１７の噛合開始部にオイルを供給すれ
ば、エンジンＥが低速回転状態にあってタイミングチェ
ーン１７の負荷が小さいこともあって、その回転方向進
み側の吸気カムシャフトスプロケット１５およびタイミ
ングチェーン１７の噛合部も充分に潤滑することができ
る。
【００４７】以上のように、第１油圧制御弁３４のリリ
ーフオイルをオイルドレン口２５ｂから流出させてタイ
ミングチェーン１７を潤滑するので、オイルジェットや
その取付スペースが不要になり、しかもオイルドレン口
２５ｂに連なる油路Ｐ７がシリンダヘッド２３とロアカ
ムシャフトホルダ２５との合わせ面に形成されるので、
油路Ｐ７の構成が簡単になる。また第１油圧制御弁３４
がオイルドレン口２５ｂに近い側シリンダヘッド２３の
側壁に取り付けられているので、オイルドレン口２５ｂ
から遠い側のシリンダヘッド２３の側壁に取り付けられ
る場合よりも、前記リリーフオイルの油路Ｐ７の長さを
減少させることができ、第１油圧制御弁３４の取付剛性
も高められる。
【００４８】更に、シリンダヘッド２３とロアカムシャ
フトホルダ２５との合わせ面に形成したリリーフオイル
の油路Ｐ７と、第１油圧制御弁３７とがカムシャフト１
２，１３と直交する同一平面上に配置されているので、
第１油圧制御弁３７からオイルドレン口２５ｂまでの油
路Ｐ６，Ｐ７の長さを一層短縮することができる。
【００４９】図６に示すように、エンジンＥの高速回転
時に第１油圧制御弁３４のソレノイド５６がＯＮ状態に
なって油路Ｐ４および油路Ｐ８が連通し、ランド５３ｂ
に作用する油圧でスプール５３が下動すると、油路Ｐ３
および油路Ｐ５がグルーブ５３ｃを介して相互に連通す
る。その結果、高圧の油圧がシリンダヘッド２３の油路
Ｐ９，Ｐ１０と、ロアカムシャフトホルダ２５の油路Ｐ
１１，Ｐ１３と、吸気ロッカーアームシャフト３２内の
油路３２ａとを経て第１バルブ作動特性可変機構Ｖ１の
油室５８ａに伝達され、第１〜第３切換ピン６９，７
０，７１がスプリング７３に抗して移動することによ
り、一対の吸気バルブ１８，１８は高バルブリフトで駆
動される。
【００５０】上述したように、第１油圧制御弁３４の出
力油圧が高圧であるとき、図１１に示すロアカムシャフ
トホルダ２５の油路Ｐ２０および吸気カムシャフト１２
内の油路１２ｃを介して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ
２の油室１０７に伝達される油圧も高圧になり、ストッ
パピン１０５はスプリング１０６に抗して長溝９７ｂに
係合する。従って、オイルポンプにシリンダヘッド２３
の油路Ｐ１，Ｐ１４と、フィルターハウジング４５内の
油路Ｐ１５と、シリンダヘッド２３の油路Ｐ１６とを介
して接続された第２油圧制御弁４７のデューティ比を制
御することにより、一対の油路Ｐ１７ａ，Ｐ１７ｂを介
して第２バルブ作動特性可変機構Ｖ２の進角室１０３…
および遅角室１０４…に伝達される油圧に差を発生さ
せ、アウターロータ９３に対するインナーロータ９６の
位相を角度β（図１２参照）の範囲で変化させて吸気バ
ルブ１８，１８のバルブタイミングを制御することがで
きる。
【００５１】さて図８において、エンジンＥの高速回転
時には、ボルト２８の外周に形成された油路Ｐ１２に供
給された高圧のオイルは、オイルジェット３６の取付ボ
ルト３９内のリリーフ弁４０を押し開いてオイルジェッ
ト本体３７のノズル孔３７ａから噴出し、吸気カムシャ
フトスプロケット１５およびタイミングチェーン１７の
噛合開始部（あるいは噛合部）を潤滑する。また図６に
おいて、第１油圧制御弁３４の油路Ｐ８に供給されたオ
イルは、スプール５３のオリフィス５３ｅ、内孔５３ｄ
およびグルーブ５３ｆと、バルブハウジング５１のドレ
ンポート５１ｂと、シリンダヘッド２３の油路Ｐ６と、
ロアカムシャフトホルダ２５の膨出部２５ａの油路Ｐ７
とを経て、オイルドレン口２５ｂから排気カムシャフト
スプロケット１６およびタイミングチェーン１７の噛合
開始部（あるいは噛合部）に流出し、タイミングチェー
ン１７を潤滑する（図７参照）。
【００５２】このように、タイミングチェーン１７の負
荷が低下するエンジンＥの低速回転時には、排気カムシ
ャフトスプロケット１６とタイミングチェーン１７との
噛合開始部だけをリリーフオイルで潤滑し、タイミング
チェーン１７の負荷が増加するエンジンＥの高速回転時
には、吸気カムシャフトスプロケット１５とタイミング
チェーン１７との噛合開始部をオイルジェット３６から
のオイルで集中的に潤滑するとともに、排気カムシャフ
トスプロケット１６とタイミングチェーン１７との噛合
開始部をオイルドレン口２５ｂからのリリーフオイルで
補助的に潤滑するので、エンジンＥの運転状態に応じて
タイミングチェーン１７を最適に潤滑して耐久性を高め
ることができる。
【００５３】すなわち、タイミングチェーン１７にオイ
ルを供給する複数のオイル供給手段であるオイルドレン
口２５ｂおよびオイルジェット３６の作動をエンジンＥ
の運転状態に応じて変更するので、エンジンＥの運転状
態に応じた潤滑を行ってタイミングチェーン１７の摩耗
を低減することができる。しかもエンジンＥの回転数の
増加に伴って作動するオイル供給手段の数を増加させる
ので、負荷の増加に応じて潤滑個所を増加させてタイミ
ングチェーン１７の摩耗を一層効果的に低減することが
できる。
【００５４】特に、排気バルブ１９，１９のバルブリフ
ト（中バルブリフト）が吸気バルブ１８，１８のバルブ
リフト（小バルブリフト）よりも大きくなるエンジンＥ
の低速回転時には、吸気カムシャフトスプロケット１５
よりも負荷が大きい方の排気カムシャフトスプロケット
１６側に比較的に大量の給油を行い、また吸気バルブ１
８，１８のバルブリフト（大バルブリフト）が排気バル
ブ１９，１９のバルブリフト（中バルブリフト）よりも
大きくなるエンジンＥの高速回転時には、排気カムシャ
フトスプロケット１６よりも負荷が大きい方の吸気カム
シャフトスプロケット１５側に比較的に大量に給油し、
かつ排気カムシャフトスプロケット１６側にも比較的に
少量の給油を行うことにより、エンジンＥの運転状態に
応じた最適の給油量を確保することができる。
【００５５】すなわち、エンジンＥの運転状態に応じて
吸気バルブ１８，１８のリフト量と排気バルブ１９，１
９のリフト量との大小関係が変化する第１バルブ作動特
性可変手段Ｖ１を備え、リフト量の大きい側のバルブを
駆動するスプロケットとタイミングチェーン１７との噛
合部に供給されるオイル量を、リフト量の小さい側のバ
ルブを駆動するスプロケットとタイミングチェーン１７
との噛合部に供給されるオイル量よりも多くしたので、
動弁負荷の大きい方のスプロケットにより多くのオイル
を供給してタイミングチェーン１７の寿命を延長するこ
とができる。しかもエンジン回転数が所定値よりも低い
ときの低速用バルブリフトとエンジン回転数が所定値よ
りも高いときの高速用バルブリフトとを切り換える第１
油圧制御弁３４を備え、この第１油圧制御弁３４でエン
ジンＥの低速回転時には低速用バルブリフトを確立し、
エンジンＥの高速回転時には高速用バルブリフトを確立
して、低速用バルブリフト時には第１油圧制御弁３４か
らの低圧のリリーフオイルでタイミングチェーン１７を
潤滑し、高速用バルブリフト時には第１油圧制御弁３４
からの高圧のバルブリフト制御オイルでタイミングチェ
ーン１７を潤滑するので、そのときの負荷状態に応じた
適量のオイルを供給してタイミングチェーン１７の摩耗
を効果的に防止することができる。
【００５６】ところで、シリンダヘッド２３の油路Ｐ６
の下流端に対向するロアカムシャフトホルダ２５の膨出
部２５ａに設けられた盲栓３５を取り外し、図１３に示
すように、前記盲栓３５の代わりに測定器具１０８を取
り付けて、測定器具１０８から空気等の流体圧力を供給
することにより、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ１の作
動状態を容易にチェックすることができる。図５から明
らかなように、ロアカムシャフトホルダ２５に形成され
た盲栓３５の座面は、アッパーカムシャフトホルダ２６
の結合面よりも低い位置に設けられているので、盲栓３
５の長さを短くすることができるだけでなく、ロアカム
シャフトホルダ２５を小型化することができる。
【００５７】測定器具１０８の先端をシール部材を介し
てシリンダヘッド２３内の油路Ｐ６に嵌合することで、
リリーフオイルの油路Ｐ７の影響（流体圧力の逃げ）を
受けることなく、第１バルブ作動特性可変機構Ｖ１の作
動状態を確認できる。
【００５８】次に、図１４に基づいて本発明の第２実施
例を説明する。
【００５９】第２実施例のチェーンガイド４１は合成樹
脂製の摺動部材４３を備えておらず、その代わりにチェ
ーンガイド４１の内部に形成された油路４１ａの上流側
がボルト２８の外周に形成された油路Ｐ１２に連通し、
その下流側がタイミングチェーン１７に対向する摺動面
４１ｂに開口するオリフィス４１ｃに連通する。従っ
て、エンジンＥの高速回転時に油路Ｐ１２に高圧のオイ
ルが供給されると、そのオイルはオイルジェット３６か
らタイミングチェーン１７の内周面に噴出するととも
に、チェーンガイド４１の内部に形成された油路４１ａ
からオリフィス４１ｃを介してタイミングチェーン１７
の外周面に噴出する。而して、オリフィス４１ｃから噴
出するオイルにより、チェーンガイド４１の摺動面４１
ｂとタイミングチェーン１７との摺動部を効果的に潤滑
することができる。尚、前記オリフィス４１ｃをチェー
ンガイド４１の歯飛び防止プレート４２ａ，４２ｂ（図
３参照）に開口させることも可能であり、このようにす
れば吸気カムシャフトスプロケット１５および排気カム
シャフトスプロケット１６とタイミングチェーン１７と
の噛合部を効果的に潤滑することができる。
【００６０】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００６１】例えば、リリーフオイルの油路Ｐ７の下流
端に設けたオイルドレン口２５ｂは、排気カムシャフト
スプロケット１６およびタイミングチェーン１７の噛合
部の手前（好ましくは噛合部の直前）のタイミングチェ
ーン１７に対向するように開口させても良く、リリーフ
オイルで噛合部の潤滑が可能な位置にオイルドレン口２
５ｂが設けられていれば良い。また実施例では油路Ｐ７
をシリンダヘッド２３およびロアカムシャフトホルダ２
５の合わせ面に形成しているが、それをロアカムシャフ
トホルダ２５およびアッパーカムシャフトホルダ２６の
合わせ面に形成しても良い。
【００６２】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、リリーフオイル通路の下流端に設けたオイル
ドレン口から流出するオイルでスプロケットおよびタイ
ミングチェーンを潤滑するので、オイルジェットが不要
になって部品点数が削減される。しかもリリーフオイル
通路をカムシャフトホルダの合わせ面に形成したので、
そのリリーフオイル通路の形成が容易になる。
【００６３】また請求項２に記載された発明によれば、
リリーフオイル通路にオイルを排出する油圧制御弁をシ
リンダヘッド側壁に取り付けたので油圧制御弁の取付剛
性が高まるだけでなく、油圧制御弁がオイルドレン口に
近い位置に取り付けられるのでリリーフオイル通路の長
さを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの斜視図
【図２】図１の２方向拡大矢視図
【図３】図１の３方向拡大矢視図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図４の要部拡大図
【図６】図５に対応する作用説明図
【図７】図３の７−７線矢視図
【図８】図３の８−８線拡大断面図
【図９】図３の要部拡大断面図
【図１０】図２の１０−１０線拡大断面図
【図１１】図３の１１−１１線断面図
【図１２】図１１の１２−１２線断面図
【図１３】測定器具の使用状態の説明図
【図１４】本発明の第２実施例に係る前記図８に対応す
る図
【符号の説明】
１３ 排気カムシャフト（カムシャフト） １６ 排気カムシャフトスプロケット（スプロケ
ット） １７ タイミングチェーン ２３ シリンダヘッド ２５ ロアカムシャフトホルダ（カムシャフトホ
ルダ） ２５ｂ オイルドレン口 ３４ 第１油圧制御弁（油圧制御弁） Ｐ７ 油路（リリーフオイル通路）

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダヘッド（２３）にカムシャフト
    ホルダ（２５）を介して支持したカムシャフト（１３）
    の端部にスプロケット（１６）を固定し、このスプロケ
    ット（１６）にタイミングチェーン（１７）を巻き掛け
    たエンジンにおいて、 カムシャフトホルダ（２５）の合わせ面にリリーフオイ
    ル通路（Ｐ７）を形成し、このリリーフオイル通路（Ｐ
    ７）の下流端に設けたオイルドレン口（２５ｂ）をスプ
    ロケット（１６）およびタイミングチェーン（１７）の
    噛み合い部、あるいは前記噛み合い部の手前のタイミン
    グチェーン（１７）に対向するように開口させたことを
    特徴とする、エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑
    構造。
  2. 【請求項２】 リリーフオイル通路（Ｐ７）にオイルを
    排出する油圧制御弁（３４）を、オイルドレン口（２５
    ｂ）に近い側のシリンダヘッド（２３）側壁に取り付け
    たことを特徴とする、請求項１に記載のエンジンにおけ
    るタイミングチェーン潤滑構造。
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