JP2008095604A - Cam journal structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、カムジャーナル構造に関し、より特定的には、可変バルブタイミング機構を搭載する内燃機関に設けられ、可変バルブタイミング機構の作動油を流通させるカムジャーナル構造に関する。 The present invention generally relates to a cam journal structure, and more specifically, relates to a cam journal structure that is provided in an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism and distributes hydraulic oil of the variable valve timing mechanism.
従来のカムジャーナル構造に関して、たとえば、特開2000−73708号公報には、カム軸およびエンジンの全長を短くすることを目的としたカム軸のスラスト軸受け構造が開示されている(特許文献1)。特許文献1では、カム軸の前端に可変バルブタイミング(VVT)機構が装着されている。カム軸は、第1軸受け台と軸受けキャップとからなる第1軸受け部により回転自在に支持されている。 Regarding a conventional cam journal structure, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-73708 discloses a cam shaft thrust bearing structure for the purpose of shortening the overall length of the cam shaft and the engine (Patent Document 1). In Patent Document 1, a variable valve timing (VVT) mechanism is attached to the front end of the camshaft. The camshaft is rotatably supported by a first bearing portion including a first bearing base and a bearing cap.
また、特開平11−315708号公報には、スラスト軸受け部材のレイアウトの自由度を大きくするとともに、スラスト軸受け部材を容易に潤滑させることを目的としたシリンダヘッドの潤滑油通路構造が開示されている(特許文献2)。特許文献2では、カム軸にスラスト軸受け部材が設けられている。カム軸の端部位のシャフトエンドジャーナルを軸支するシャフトエンドハウジングには、スラスト軸受け部材が係合する位置決め用溝と、位置決め用溝に延長する油路とが設けられている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-315708 discloses a lubricating oil passage structure of a cylinder head for the purpose of increasing the degree of freedom of the layout of the thrust bearing member and lubricating the thrust bearing member easily. (Patent Document 2). In Patent Document 2, a thrust bearing member is provided on the cam shaft. A shaft end housing that supports a shaft end journal at an end portion of the cam shaft is provided with a positioning groove with which a thrust bearing member is engaged and an oil passage extending to the positioning groove.
また、特開平9−273404号公報には、内燃機関の全長を増大させることなく、可変機構の作動性を向上させることを目的とした内燃機関のバルブタイミング可変機構が開示されている(特許文献3)。特許文献3では、カムシャフトが、そのジャーナルにおいて、シリンダヘッドおよびベアリングキャップにより回転自在に支持されている。シリンダヘッドおよびベアリングキャップの内周面には、ジャーナルの周方向の全周に渡って第1の油溝および第2の油溝が形成されている。バルブタイミング可変機構の油圧室に油圧力を形成するため、カムシャフトには、第1の油溝および第2の油溝にそれぞれ通じる第1の油路および第2の油路が形成されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-273404 discloses a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine for the purpose of improving the operability of the variable mechanism without increasing the overall length of the internal combustion engine (Patent Document). 3). In Patent Document 3, the camshaft is rotatably supported by a cylinder head and a bearing cap in the journal. A first oil groove and a second oil groove are formed on the inner peripheral surfaces of the cylinder head and the bearing cap over the entire circumference in the circumferential direction of the journal. In order to form an oil pressure in the hydraulic chamber of the variable valve timing mechanism, the camshaft is formed with a first oil passage and a second oil passage that respectively communicate with the first oil groove and the second oil groove. .
また、特開平8−246818号公報には、ジャーナル幅を増加させることなく、バルブタイミング制御用の油路におけるシール性を向上させることを目的とした内燃機関のバルブタイミング制御装置が開示されている(特許文献4)。特許文献4では、カムシャフトにシリンダヘッドを挟み込むようにして2つのフランジが設けられている。フランジのスラスト面には、周方向に延びるフランジ溝が形成されている。遅角側油圧室に作動油を供給するための遅角側ヘッド油路が、フランジ溝に対して開口する。
上述の特許文献1では、第1軸受け部により、カム軸を回転自在に支持するジャーナル軸受けが構成されている。ジャーナル軸受けおよびカム軸には、給油通路が形成されている。可変バルブタイミング機構を作動させる作動油が、この給油通路を通じてジャーナル軸受けとカム軸との間で受け渡される。 In Patent Document 1 described above, a journal bearing that rotatably supports the camshaft is configured by the first bearing portion. An oil supply passage is formed in the journal bearing and the cam shaft. The hydraulic oil that operates the variable valve timing mechanism is transferred between the journal bearing and the camshaft through the oil supply passage.
しかしながら、このようなカムジャーナル構造においてジャーナル軸受けとカム軸との間の隙間が局所的に大きくなる部位が存在すると、給油通路内に負圧が発生した場合に、その隙間を通じて給油通路内にエアが吸い込まれ易くなる。この場合、可変バルブタイミング機構の適正な作動が実現されないおそれが生じる。 However, in such a cam journal structure, if there is a portion where the gap between the journal bearing and the cam shaft becomes locally large, when negative pressure is generated in the oil supply passage, air is introduced into the oil supply passage through the gap. Becomes easy to be inhaled. In this case, there is a possibility that proper operation of the variable valve timing mechanism may not be realized.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、可変バルブタイミング機構の作動油が流通する油路内でエア吸いが発生することを防ぐカムジャーナル構造を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem and to provide a cam journal structure that prevents air suction from occurring in an oil passage through which hydraulic oil of a variable valve timing mechanism flows.
この発明に従ったカムジャーナル構造は、可変バルブタイミング機構を搭載する内燃機関に設けられ、可変バルブタイミング機構に作動油を供給するカムジャーナル構造である。カムジャーナル構造は、軸線に沿って延びるカムシャフトと、カムシャフトを回転自在に支持するジャーナル軸受けとを備える。カムシャフトには、可変バルブタイミング機構に通じる第1油路が形成されている。ジャーナル軸受けには、第1油路と連通する第2油路が形成されている。カムシャフトは、第1鍔部を含む。第1鍔部は、軸線を中心に鍔状に広がり、軸線方向においてジャーナル軸受けと隙間を設けて対向する。カムジャーナル構造は、オイルを貯留し、隙間を油浸するオイル貯留部をさらに備える。 The cam journal structure according to the present invention is a cam journal structure that is provided in an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism and supplies hydraulic oil to the variable valve timing mechanism. The cam journal structure includes a camshaft extending along an axis, and a journal bearing that rotatably supports the camshaft. A first oil passage leading to the variable valve timing mechanism is formed in the camshaft. A second oil passage communicating with the first oil passage is formed in the journal bearing. The camshaft includes a first flange portion. The first collar extends in a bowl shape around the axis, and faces the journal bearing with a gap in the axis direction. The cam journal structure further includes an oil storage part that stores oil and that soaks the gap.
このように構成されたカムジャーナル構造によれば、オイル貯留部を設けることにより、第1鍔部とジャーナル軸受けとの間の隙間が油浸されるため、エアがその隙間を通じて油路内に吸い込まれることを防止できる。 According to the cam journal structure configured as described above, by providing the oil reservoir, the gap between the first flange and the journal bearing is immersed in oil, so that air is sucked into the oil passage through the gap. Can be prevented.
また好ましくは、カムシャフトは、第2鍔部をさらに含む。第2鍔部は、軸線を中心に鍔状に広がり、軸線方向において第1鍔部の反対側でジャーナル軸受けと対向する。軸線方向において、第1鍔部とジャーナル軸受けとの間に設けられる隙間の大きさが、第2鍔部とジャーナル軸受けとの間に設けられる隙間の大きさよりも大きい。オイル貯留部は、第1鍔部および第2鍔部のうち第1鍔部側にのみ設けられている。なお、第2鍔部とジャーナル軸受けとの間に設けられる隙間の大きさは、ゼロであっても良い。 Preferably, the camshaft further includes a second flange portion. The second flange extends in a bowl shape around the axis, and faces the journal bearing on the opposite side of the first flange in the axial direction. In the axial direction, the size of the gap provided between the first flange and the journal bearing is larger than the size of the gap provided between the second flange and the journal bearing. The oil storage part is provided only on the first collar part side of the first collar part and the second collar part. Note that the size of the gap provided between the second collar and the journal bearing may be zero.
このように構成されたカムジャーナル構造によれば、より大きい隙間が設けられる第1鍔部とジャーナル軸受けとの間で、エア吸いが発生するおそれが大きくなる。このため、第1鍔部および第2鍔部のうち第1鍔部側にのみオイル貯留部を設ける。 According to the cam journal structure configured as described above, there is a high possibility that air suction is generated between the first flange portion provided with a larger gap and the journal bearing. For this reason, an oil storage part is provided only in the 1st collar part side among a 1st collar part and a 2nd collar part.
また好ましくは、カムシャフトの端部に可変バルブタイミング機構が接続されている。第2鍔部は、可変バルブタイミング機構とジャーナル軸受けとの間に設けられている。第1鍔部は、ジャーナル軸受けに対して可変バルブタイミング機構の反対側に設けられている。このように構成されたカムジャーナル構造によれば、ジャーナル軸受けを挟んで可変バルブタイミング機構が設けられた側よりもその反対側で、スペースの確保が比較的、容易となる。このため、その可変バルブタイミング機構の反対側に第1鍔部を設け、オイル貯留部を配設する。 Preferably, a variable valve timing mechanism is connected to the end of the camshaft. The second collar portion is provided between the variable valve timing mechanism and the journal bearing. The first collar portion is provided on the opposite side of the variable valve timing mechanism with respect to the journal bearing. According to the cam journal structure configured as described above, it is relatively easy to secure a space on the opposite side of the side where the variable valve timing mechanism is provided across the journal bearing. For this reason, a first collar is provided on the opposite side of the variable valve timing mechanism, and an oil reservoir is provided.
また好ましくは、可変バルブタイミング機構がバルブタイミングを固定する時、第1油路および第2油路を含む油圧経路内にオイルが保持される。バルブからカムシャフトへの負荷が変動することに起因して、油圧経路内に保持されたオイルに正圧と負圧とが交互に作用する。このように構成されたカムジャーナル構造によれば、油圧経路内のオイルに負圧が作用するタイミングでエア吸いが起こり易くなるため、エア吸いの発生を防止する本発明をより有効に適用することができる。 Preferably, when the variable valve timing mechanism fixes the valve timing, the oil is held in the hydraulic path including the first oil path and the second oil path. Positive pressure and negative pressure act alternately on the oil retained in the hydraulic path due to the fluctuation of the load from the valve to the camshaft. According to the cam journal structure configured as described above, air suction is likely to occur at the timing when negative pressure acts on the oil in the hydraulic path, and therefore the present invention for preventing the occurrence of air suction is more effectively applied. Can do.
以上説明したように、この発明に従えば、可変バルブタイミング機構の作動油が流通する油路内でエア吸いが発生することを防ぐカムジャーナル構造を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a cam journal structure that prevents air suction from occurring in the oil passage through which the hydraulic oil of the variable valve timing mechanism flows.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
図1は、この発明の実施の形態におけるカムジャーナル構造が適用される可変バルブタイミング機構の斜視図である。図中に示す可変バルブタイミング機構は、インテークバルブやエキゾーストバルブの開閉時期(バルブタイミング)を変更するため、ガソリンエンジン等の内燃機関に設けられる。 FIG. 1 is a perspective view of a variable valve timing mechanism to which a cam journal structure according to an embodiment of the present invention is applied. The variable valve timing mechanism shown in the figure is provided in an internal combustion engine such as a gasoline engine in order to change the opening / closing timing (valve timing) of the intake valve and the exhaust valve.
図1を参照して、本実施の形態におけるカムジャーナル構造は、カムシャフト21を備える。カムシャフト21には、油圧により作動する可変バルブタイミング機構200が接続されている。カムシャフト21は、仮想軸である中心軸201の軸方向に延びる。可変バルブタイミング機構200は、その軸方向に延びるカムシャフト21の端部に接続されている。
Referring to FIG. 1, the cam journal structure in the present embodiment includes a
可変バルブタイミング機構200は、シリンダヘッド上部に設けられている。可変バルブタイミング機構200は、ロータ120と、ロータ120を収容するハウジング110とを含む。ロータ120は、ベーン部121を含む。ハウジング110は、タイミングチェーンが掛けられるスプロケット125に固定されている。ハウジング110は、スプロケット125とともに回転する。
The variable
カムシャフト21には、その軸方向に間隔を隔てて複数のカム23が形成されている。カム23は、カムシャフト21の回転に伴って、インテークバルブもしくはエキゾーストバルブを開閉駆動する。カム23には、これらバルブに設けられたバルブスプリングの弾性力が作用する。ロータ120は、カムシャフト21に固定されている。ロータ120は、カムシャフト21とともに回転する。ロータ120は、ハウジング110に対して相対的に回転可能に設けられている。
A plurality of
ハウジング110は、油圧室である進角室111および遅角室112を形成する。進角室111と遅角室112とは、ベーン部121によって区画されている。進角室111および遅角室112には、図示しないオイルコントローラバルブ(OCV)に通じる油路がそれぞれ独立して接続されている。その油路を通じて進角室111もしくは遅角室112に作動油が供給されると、ベーン部121が進角室111と遅角室112との間の気密を保ちながらハウジング110内で移動し、進角室111および遅角室112の体積を変化させる。このとき、カムシャフト21がロータ120とともに回転することによって、カム23の位相が変化する。可変バルブタイミング機構200は、ベーン式の可変バルブタイミング機構である。
The
矢印101に示す進角方向(カムシャフト21の回転方向と同じ方向)にカムシャフト21を回転させる場合には、進角室111が大きくされ、遅角室112が小さくされる。この場合、進角室111の油圧が遅角室112の油圧よりも大きくなるように、進角室111に作動油が供給される。一方、矢印102に示す遅角方向(カムシャフト21の回転方向と反対方向)にカムシャフト21を回転させる場合には、進角室111が小さくされ、遅角室112が大きくされる。この場合、遅角室112の油圧が進角室111の油圧よりも大きくなるように、遅角室112に作動油が供給される。
When the
なお、ハウジング110は、吸気側および排気側の両方に設けられても良いし、いずれか一方に設けられても良い。ロータ120が有するベーン部121の数は、図1中では4枚であるが、これに限定されず、異なる枚数であっても良い。ベーン部121には、内燃機関の停止時にベーン部121を所定の位置に固定するためのロックピンが設けられても良い。
The
進角室111および遅角室112の油圧は、OCVにより制御される。具体的には、エンジンコントロールユニット(ECU)が、各センサから受けた信号をもとに、内燃機関の運転状況に合った制御信号をOCVに送る。この制御信号に基づき、OCVは、進角室111および遅角室112に与える油圧を制御し、進角室111および遅角室112の大きさを調整する。これにより、カム23の位相を連続して変化させることが可能となる。
The hydraulic pressure in the
図2は、図1中の可変バルブタイミング機構の進角状態を説明するための図である。図2(A)は、油圧室を示す斜視図であり、図2(B)は、作動油の流れを模式的に表わす図である。図2を参照して、ハウジング110の進角室111とOCV300との間には、進角側油圧経路160が形成されている。ハウジング110の遅角室112とOCV300との間には、遅角側油圧経路150が形成されている。OCV300は、進角側油圧経路160および遅角側油圧経路150のオイル流れを切り換える、切り換え弁として機能する。OCV300は、スプール弁133を含む。ECU350からの信号を受けたスプール弁133がストロークすることにより、オイル流れが制御される。
FIG. 2 is a view for explaining an advanced state of the variable valve timing mechanism in FIG. FIG. 2A is a perspective view showing a hydraulic chamber, and FIG. 2B is a diagram schematically showing the flow of hydraulic oil. Referring to FIG. 2, an advance side
進角方向にカムシャフト21を回転させる場合には、OCV300に供給された油が、進角側油圧経路160を通って進角室111に流れ込む。また、遅角室112の油が、遅角側油圧経路150を通ってOCV300から排出される。結果、進角室111が膨張し、遅角室112が縮小するため、カムシャフト21が進角方向に回転する。
When the
図3は、図1中の可変バルブタイミング機構の遅角状態を説明するための図である。図3(A)は、油圧室を示す斜視図であり、図3(B)は、作動油の流れを模式的に表わす図である。図3を参照して、遅角方向にカムシャフト21を回転させる場合には、OCV300に供給された油が、遅角側油圧経路150を通って遅角室112に流れ込む。また、進角室111の油が、進角側油圧経路160を通ってOCV300から排出される。結果、遅角室112が膨張し、進角室111が縮小するため、カムシャフト21が遅角方向に回転する。
FIG. 3 is a view for explaining a retarded state of the variable valve timing mechanism in FIG. FIG. 3A is a perspective view showing the hydraulic chamber, and FIG. 3B is a diagram schematically showing the flow of hydraulic oil. Referring to FIG. 3, when the
図4は、図1中の可変バルブタイミング機構の保持状態を説明するための図である。図4(A)は、油圧室を示す斜視図であり、図4(B)は、作動油の流れを模式的に表わす図である。図4を参照して、ECU350は、走行状態に応じて目標進角度を算出し、制御を行なう。図2および図3に示す工程により目標タイミングにセットした後は、走行状態が変化しない限り、OCV300を中立にすることによりタイミングが保持される。この状態が保持時となる。
FIG. 4 is a view for explaining a holding state of the variable valve timing mechanism in FIG. FIG. 4A is a perspective view showing a hydraulic chamber, and FIG. 4B is a diagram schematically showing the flow of hydraulic oil. Referring to FIG. 4,
この場合、OCV300のスプール弁133は、進角側油圧経路160および遅角側油圧経路150の双方を閉じる位置に位置決めされる。これにより、進角室111および遅角室112の油圧が保持されるとともに、進角側油圧経路160および遅角側油圧経路150のいずれにもOCV300からの油が供給されなくなる。結果、任意の目標位置へバルブタイミングを保持すると同時に、エンジンオイルの不要な流失を抑えることができる。
In this case, the
図5は、図1中のカムシャフトを支持するカムジャーナル構造を示す断面図である。図6は、図5中のVI−VI線上に沿ったカムジャーナル構造の断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cam journal structure for supporting the camshaft in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the cam journal structure along the line VI-VI in FIG.
図5および図6を参照して、本実施の形態におけるカムジャーナル構造は、ジャーナル軸受け30とオイルバス36とをさらに備える。カムシャフト21は、ジャーナル軸受け30により中心軸201を中心に回転自在に支持されている。中心軸201の軸方向において、可変バルブタイミング機構200と図1中のカム23との間に、ジャーナル軸受け30が配置されている。
Referring to FIGS. 5 and 6, the cam journal structure in the present embodiment further includes a journal bearing 30 and an
ジャーナル軸受け30は、互いに組み合われる、第1分割体としての受け部33と、第2分割体としてのキャップ部31とを含む。カムシャフト21は、その外周上から受け部33およびキャップ部31によって挟持されている。カムシャフト21は、外周面21aを含む。受け部33およびキャップ部31は、外周面21aを取り囲むように配置されている。受け部33は、外周面21aと摺接する内周面33bを含む。キャップ部31は、外周面21aと摺接する内周面31bを含む。内周面33bおよび31bは、中心軸201を中心に半円弧状に延在する。カムシャフト21の重量が受け部33に負荷するように、受け部33は、キャップ部31よりも鉛直下側に配置されている。
The journal bearing 30 includes a receiving
本実施の形態では、受け部33が、可変バルブタイミング機構200を搭載する内燃機関のシリンダヘッドに形成されている。受け部33は、シリンダヘッドとは別に設けられ、シリンダヘッドに固定されるカムシャフト支持部材に形成されても良い。キャップ部31は、ボルト32により受け部33に固定されている。キャップ部31上には、OCV300が設置されている。
In the present embodiment, the receiving
受け部33およびキャップ部31は、アルミニウム合金から形成されている。カムシャフト21は、鋼から形成されている。受け部33は、カムシャフト21を形成する材料よりも小さい硬度を有する材料から形成されている。
The receiving
ジャーナル軸受け30には、進角側油路61および遅角側油路51が形成されている。進角側油路61および遅角側油路51は、キャップ部31に形成されている。進角側油路61および遅角側油路51は、OCV300に通じる。カムシャフト21には、進角側油路66および遅角側油路56が形成されている。進角側油路66および遅角側油路56は、可変バルブタイミング機構200に通じる。進角側油路61と進角側油路66とは、ジャーナル軸受け30の摺動面上で連通する。遅角側油路51と遅角側油路56とは、ジャーナル軸受け30の摺動面上で連通する。進角側油路61および進角側油路66は、図2中の進角側油圧経路160を構成する。遅角側油路51および遅角側油路56は、図2中の遅角側油圧経路150を構成する。
The journal bearing 30 is formed with an advance
進角側油路66は、溝部67を含む。溝部67は、カムシャフト21の外周面21aから凹み、中心軸201を中心にその周方向に延びる。進角側油路61は、溝部67に重なるように内周面31bに開口する。遅角側油路56は、溝部57を含む。溝部57は、カムシャフト21の外周面21aから凹み、中心軸201を中心にその周方向に延びる。遅角側油路51は、溝部57に重なるように内周面31bに開口する。中心軸201の軸方向において、可変バルブタイミング機構200と溝部57との間に、溝部67が形成されている。溝部67および57に流通するオイルの一部は、外周面21aと内周面31bおよび33bとの間に供給され、ジャーナル軸受け30の潤滑油として機能する。
The advance
カムシャフト21は、鍔部26および鍔部27を含む。鍔部26および27は、中心軸201を中心に鍔状に広がる。鍔部26および27は、外周面21aから突出し、中心軸201を中心とする半径方向に広がる。鍔部26と鍔部27とは、中心軸201の軸方向に互いに間隔を設けて形成されている。鍔部26と鍔部27との間に、溝部57および67が形成されている。鍔部26および鍔部27は、中心軸201の軸方向においてジャーナル軸受け30を挟持するように設けられている。
The
中心軸201の軸方向において、鍔部26は、ジャーナル軸受け30と隙間35を設けて対向する。本実施の形態では、鍔部26は、受け部33と隙間35を設けて対向する。受け部33は、端面33cを含む。端面33cは、中心軸201に直交する平面内で延在する。鍔部26と端面33cとの間に隙間35が設けられている。鍔部26とキャップ部31とは摺接する。
In the axial direction of the
中心軸201の軸方向において、鍔部27は、ジャーナル軸受け30と対向する。鍔部27とジャーナル軸受け30とは摺接する。鍔部27と、受け部33およびキャップ部31とは摺接する。中心軸201の軸方向において、鍔部26と鍔部27との間に、ジャーナル軸受け30が配設されている。鍔部27は、可変バルブタイミング機構200とジャーナル軸受け30との間に設けられている。鍔部26は、ジャーナル軸受け30に対して可変バルブタイミング機構200の反対側に設けられている。鍔部26は、ジャーナル軸受け30と、図1中のカム23との間に設けられている。
In the axial direction of the
内燃機関の組み立て工程時、カムシャフト21は、受け部33上に設置される。この際、カムシャフト21を、図示しないバルブスプリングの弾性力に抗して、シリンダヘッドに対して押え付ける必要があるため、組み付け時の作業に困難が強いられる。これに対して、本実施の形態では、鍔部26と受け部33との間に隙間35が設けられるため、シリンダヘッドに対するカムシャフト21の組み付け性が確保される。
During the assembly process of the internal combustion engine, the
オイルバス36は、オイルを貯留する。オイルバス36には、ジャーナル軸受け30に潤滑油として供給されたオイルが随時、流入する。オイルバス36は、そのオイルを貯留可能なように、鉛直上方向に開口する凹形状を有する。オイルバス36は、中心軸201の軸方向から見て、受け部33と重なる位置で鍔部26を取り囲むように形成されている。オイルバス36に貯留されたオイルにより、鍔部26と受け部33との間に形成された隙間35が油浸されている。
The
オイルバス36は、シリンダヘッドに形成されている。すなわち、本実施の形態では、オイルバス36と受け部33とが一体に設けられている。受け部33の端面33cが、オイルバス36の内壁の一部をなす。このような形態に限られず、オイルバス36は、受け部33とは別に設けられても良い。
The
鍔部26は、外周面26aを含む。オイルバス36は、外周面26aと隙間を設けて対向する内壁36hを含む。内壁36hは、中心軸201を中心に半円弧状に延在する。内壁36hと外周面26aとの間の距離は、中心軸201を中心とする周方向において一定である。内壁36hは、湾曲面により形成されている。
The
可変バルブタイミング機構200が図4中に示す保持状態にある時、バルブスプリングの弾性力がカム23に連続的に作用することにより、進角室111および遅角室112が微小に拡縮を繰り返す。これにより、進角側油圧経路160および遅角側油圧経路150内に保持されたオイルに正圧および負圧が交互に作用する。この場合、隙間35に隣接する遅角側油路56の溝部57で負圧が発生するタイミングで、隙間35を通じて遅角側油圧経路150内にエアが吸い込まれるおそれが生じる。これに対して、本実施の形態では、オイルバス36を設けることによって隙間35を強制的に油浸させることができる。これにより、隙間35を通じて遅角側油圧経路150がエア吸いを起こすことを防止できる。
When the variable
また、中心軸201の軸方向において、鍔部26とジャーナル軸受け30との間に設けられる隙間35は、鍔部27とジャーナル軸受け30との間に設けられる隙間の大きさよりも大きい。より大きい隙間が設けられた位置でエア吸いが起こる可能性が大きくなるため、本実施の形態では、鍔部26および鍔部27のうち鍔部26が設けられた側にのみオイルバス36が設けられている。なお、本実施の形態では、鍔部27とジャーナル軸受け30との間に設けられる隙間の大きさはゼロであるが、これに限らず、鍔部27と受け部33との間に隙間35よりも小さい隙間が設けられる場合にも、鍔部26が設けられた側にオイルバス36が設けられる。また、鍔部26が設けられた側と鍔部27が設けられた側との両方に隙間が存在する場合には、その両方にオイルバスを設ける構成としても良い。
Further, in the axial direction of the
また、ジャーナル軸受け30に対して可変バルブタイミング機構200が設けられた側とその反対側とを比較すれば、可変バルブタイミング機構200が設けられた側の反対側の方がスペースの確保が幾分、容易である。このため、可変バルブタイミング機構200が設けられた側とは反対側に隙間35を設けることにより、オイルバス36を設ける際のスペース上の制約を小さくできる。
Further, when comparing the side on which the variable
また、カムシャフト21の回転時、鍔部26は、オイルバス36に貯留されたオイルを攪拌する。これに対して、本実施の形態では、オイルバス36が半円弧状に延在する内壁36hを有するため、攪拌によって生じるオイルの泡立ちや飛散を抑制することができる。これにより、鍔部26と受け部33との間に設けられた隙間35をより確実に油浸することができる。
Further, when the
図7は、図6中のカムジャーナル構造の変形例を示す断面図である。図7を参照して、本変形例では、オイルバス36が略矩形の断面形状を有する。内壁36hと外周面26aとの間の距離は、中心軸201を中心とする周方向において変化する。このような形態を有するオイルバス36によっても、隙間35を油浸し、エア吸いの発生を防止できる。図6および図7に示す形態に限られず、オイルバス36は、たとえば、楕円や長円等の円形の断面形状や、多角形の断面形状を有しても良い。
FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the cam journal structure in FIG. With reference to FIG. 7, in this modification, the
この発明の実施の形態におけるカムジャーナル構造は、軸線としての中心軸201に沿って延び、可変バルブタイミング機構200に通じる第1油路としての遅角側油路56が形成されたカムシャフト21と、カムシャフト21を回転自在に支持し、遅角側油路56と連通する第2油路としての遅角側油路51が形成されたジャーナル軸受け30とを備える。カムシャフト21は、中心軸201を中心に鍔状に広がり、中心軸201の軸方向においてジャーナル軸受け30と隙間35を設けて対向する第1鍔部としての鍔部26を含む。カムジャーナル構造は、オイルを貯留し、隙間35を油浸するオイル貯留部としてのオイルバス36をさらに備える。
The cam journal structure according to the embodiment of the present invention includes a
このように構成された、この発明の実施の形態におけるカムジャーナル構造によれば、可変バルブタイミング機構200が保持状態にある時、油圧経路内にエアが浸入することを防止できる。これにより、バルブタイミングの保持性を向上させ、所望のエンジン特性を実現することができる。
According to the cam journal structure in the embodiment of the present invention thus configured, it is possible to prevent air from entering the hydraulic path when the variable
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
21 カムシャフト、26,27 鍔部、30 ジャーナル軸受け、35 隙間、36 オイルバス、51 進角側油路、56 遅角側油路、150 遅角側油圧経路、200 可変バルブタイミング機構、201 中心軸。 21 camshaft, 26, 27 collar, 30 journal bearing, 35 clearance, 36 oil bath, 51 advance side oil path, 56 retard side oil path, 150 retard side hydraulic path, 200 variable valve timing mechanism, 201 center axis.
Claims (4)
軸線に沿って延び、前記可変バルブタイミング機構に通じる第1油路が形成されたカムシャフトと、
前記カムシャフトを回転自在に支持し、前記第1油路と連通する第2油路が形成されたジャーナル軸受けとを備え、
前記カムシャフトは、前記軸線を中心に鍔状に広がり、前記軸線方向において前記ジャーナル軸受けと隙間を設けて対向する第1鍔部を含み、さらに、
オイルを貯留し、前記隙間を油浸するオイル貯留部を備える、カムジャーナル構造。 A cam journal structure that is provided in an internal combustion engine equipped with a variable valve timing mechanism and supplies hydraulic oil to the variable valve timing mechanism,
A camshaft extending along an axis and having a first oil passage leading to the variable valve timing mechanism;
A journal bearing that rotatably supports the camshaft and has a second oil passage communicating with the first oil passage;
The camshaft includes a first brim that spreads in a bowl shape around the axis and faces the journal bearing with a gap in the axis direction;
A cam journal structure comprising an oil reservoir that stores oil and soaks the gap.
前記軸線方向において、前記第1鍔部と前記ジャーナル軸受けとの間に設けられる隙間の大きさが、前記第2鍔部と前記ジャーナル軸受けとの間に設けられる隙間の大きさよりも大きく、
前記オイル貯留部は、前記第1鍔部および前記第2鍔部のうち前記第1鍔部側にのみ設けられている、請求項1に記載のカムジャーナル構造。 The camshaft further includes a second collar portion that extends in a bowl shape around the axis and faces the journal bearing on the opposite side of the first collar portion in the axial direction.
In the axial direction, the size of the gap provided between the first flange and the journal bearing is larger than the size of the gap provided between the second flange and the journal bearing,
2. The cam journal structure according to claim 1, wherein the oil storage portion is provided only on the first flange portion side of the first flange portion and the second flange portion.
前記第2鍔部は、前記可変バルブタイミング機構と前記ジャーナル軸受けとの間に設けられ、前記第1鍔部は、前記ジャーナル軸受けに対して前記可変バルブタイミング機構の反対側に設けられている、請求項2に記載のカムジャーナル構造。 The variable valve timing mechanism is connected to an end of the camshaft;
The second flange is provided between the variable valve timing mechanism and the journal bearing, and the first flange is provided on the opposite side of the variable valve timing mechanism with respect to the journal bearing. The cam journal structure according to claim 2.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010096024A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Toyota Motor Corp | Bearing structure of camshaft |
JP2010138860A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-24 | Mitsubishi Motors Corp | Variable valve gear |
JP2014114957A (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Mahle Internatl Gmbh | Bearing arrangement |
-
2006
- 2006-10-12 JP JP2006278481A patent/JP2008095604A/en not_active Withdrawn
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