JP2009121258A - エンジンの給油構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】HLAに供給するオイルにエアが混入することをより確実に防止すること。
【解決手段】カム軸の軸受けを形成する軸受け形成部材上に、カム軸への駆動力伝達用のチェーンの走行を案内するチェーンガイドホルダを搭載する。チェーンガイドホルダの、軸受け形成部材との合わせ面に窪み部を設け、更に、チェーンガイドホルダに、窪み部に連通すると共にチェーンガイドホルダの外部に開口した開口通路を設ける。シリンダヘッドから軸受け形成部材に渡って形成されて窪み部に連通し、シリンダヘッド側から窪み部にオイルを供給する第1給油路と、窪み部に連通すると共に軸受け形成部材からシリンダヘッドに渡って形成され、HLAへオイルを供給する第2給油路と、を設ける。
【選択図】図2

Description

本発明は、エンジンの給油構造に関し、特にHLA(ハイドロリックラッシュアジャスタ)への給油構造に関する。
バルブクリアランスを自動調整するHLAを用いたエンジンが広く採用されている。HLAはエンジン内を循環するオイルの油圧により作動する。HLAに供給されるオイルにエアが混入していると、HLAに適切な油圧が作用せず、動弁機構から異音が発生する場合がある。そこで、オイルに混入したエアを抜く技術が提案されている。例えば、特許文献1には、HLAへのオイルの給油路の終端にエア抜き穴を設けたものが提案されている。
特開平10−299446号公報
しかし、特許文献1のようにオイルの給油路の終端にエア抜き穴を設けた構成では、エアが混入したオイルがHLAに供給されるおそれがあり、改善の余地がある。
本発明の目的は、HLAに供給するオイルにエアが混入することをより確実に防止することにある。
本発明によれば、HLAを備えたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッド上に搭載され、カム軸の軸受けを形成する軸受け形成部材と、前記シリンダヘッドの一方端部側に配置され、クランク軸の駆動力を前記カム軸に伝達するチェーンと、前記チェーンの走行を案内するチェーンガイドを有し、前記シリンダヘッドの前記一方端部側において前記軸受け形成部材上に搭載されたチェーンガイドホルダと、を備え、列状に配置された複数の気筒を有するエンジンの給油構造であって、前記チェーンガイドホルダの、前記軸受け形成部材との合わせ面に設けた窪み部と、前記チェーンガイドホルダに設けられ、前記窪み部に連通すると共に前記チェーンガイドホルダの外部に開口した開口通路と、前記シリンダヘッドから前記軸受け形成部材に渡って形成されて前記窪み部に連通し、前記シリンダヘッド側から前記窪み部にオイルを供給する第1給油路と、前記窪み部に連通すると共に前記軸受け形成部材から前記シリンダヘッドに渡って形成され、前記HLAへオイルを供給する第2給油路と、を備えたことを特徴とするエンジンの給油構造が提供される。
この給油構造では、前記窪み部と前記軸受け形成部材の合わせ面とにより、チャンバが形成され、前記HLAに対して、前記第1給油路、前記窪み部によるチャンバ及び前記第2給油路を介してオイルが供給される。前記HLAに対するオイルの給油路が、前記窪み部において上下に折り返されることで、前記窪み部内におけるオイルとエアとの気液分離が促進され、エアは前記開口通路から排出される。したがって、HLAに供給するオイルにエアが混入することをより確実に防止することができる。また、前記チェーンガイドホルダを、エア抜き用の構成として兼用できる。
本発明においては、前記軸受け形成部材が、前記シリンダヘッド上に搭載され、複数の気筒に渡って延在した下部軸受け形成部材と、前記下部軸受け形成部材上に搭載され、前記複数の気筒に渡って延在した上部軸受け形成部材と、を備え、前記第2給油路が、前記下部軸受け形成部材と前記上部軸受け形成部材との合わせ面において、前記下部軸受け形成部材又は前記上部軸受け形成部材の少なくともいずれか一方に設けた溝により形成され、気筒列方向に延びる分配油路と、前記分配油路から分岐して各々の前記HLAへオイルを導く分岐油路と、を備えてもよい。
この構成によれば、前記分配油路の加工を容易化すると共に、各HLAへエア抜きされたオイルを供給できる。
また、本発明においては、前記上部軸受け形成部材が、気筒列方向に離間した複数の前記軸受けを一体的に形成し、前記第2給油路が、前記分配油路から分岐して各々の前記軸受けへオイルを導く第2分岐油路を有していてもよい。
この構成によれば、前記軸受けに対する潤滑油としてのオイルの給油路を、前記HLAへのオイルの給油路と兼用でき、給油路の簡素化を図れる。
また、本発明においては、前記カム軸の上方からオイルを散布するオイルシャワー用配管を、前記開口通路に接続してもよい。
この構成によれば、前記窪み部内のオイルを、動弁機構を潤滑するオイルシャワー用のオイルとして利用でき、前記開口通路をエア抜きとオイルシャワー供給用通路として兼用できる。
以上述べた通り、本発明によれば、HLAに供給するオイルにエアが混入することをより確実に防止することができる。
以下、本発明の一実施形態に係る潤滑装置を、1気筒あたり吸気バルブを2つ、排気バルブを2つ設けたDOHC型の動弁機構を有する直列4気筒ガソリンエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。しかし、本発明はこれに限られず、直列多気筒エンジン、V型多気筒エンジンのような列状に配置された複数の気筒を有するエンジンに適用可能である。
図1は本発明の一実施形態に係る給油構造を適用したエンジンAの前端部上部を示す図である。エンジンAの上部は、シリンダヘッド10と、シリンダヘッド10上に搭載され、吸気側のカム軸40a及び排気側のカム軸40bの軸受けを形成する軸受け形成部材20と、軸受け形成部材20上に搭載されたチェーンガイドホルダ30と、を備える。
シリンダヘッド10の前端部側には、カム軸40aの端部に連結され、スプロケット50aを備えた電子制御式の可変バルブタイミング装置50と、カム軸40bの端部に連結され、スプロケット60aを備えた油圧制御式の可変バルブタイミング装置60と、が配置されている。そして、シリンダヘッド10の前端部側には、スプロケット50a及び50bに巻きまわされて不図示のクランク軸の駆動力をカム軸40a及びカム軸40bに伝達するチェーン70が配置されている。なお、本実施形態では、可変バルブタイミング装置50及び60を備えたエンジンAを例に挙げるが、これらを備えていないエンジンにも本発明は適用可能である。
シリンダヘッド10の前端面には、可変バルブタイミング装置60の油圧制御を行うOCV(オイルコントロールバルブ)80が挿入されている。OCV80はシリンダヘッド10内部の給油路を切り換えて可変バルブタイミング装置60への給油を制御し、これにより排気側のバルブタイミングを切り換える。
軸受け形成部材20は、ロアキャリア210と、アッパキャリア220と、カムキャップ230と、を備える。ロアキャリア210は、シリンダヘッド10上に搭載され、4気筒全体に渡って気筒列方向に延在し、カム軸40a及び40bの双方の下半分の軸受けを構成する下部軸受け形成部材である。アッパキャリア220は、ロアキャリア210上に搭載され、吸気側の4気筒全体に渡って気筒列方向に延在し、カム軸40aの上半分の軸受けを構成する上部軸受け形成部材である。カムキャップ230及びカムキャップ240(図6(a)参照)は、ロアキャリア210上に搭載され、カム軸40bの上半分の軸受けを構成する上部軸受け形成部材である。
カムキャップ230は、エンジンAの前端部側においてカム軸bの軸受けを形成し、カムキャップ240は、各気筒間におけるカム軸bの軸受けを形成する。カムキャップ230には、排気側のオイルシャワー用配管90を連結するプラグ90aが連結されており、プラグ90aは、その内部に給油路を有していて、エンジンA内の給油路をオイルシャワー用配管90aに連通させる。オイルシャワー用配管90は気筒列方向に延在し、その噴出孔からオイルを噴出することで、カム軸40bの上方からオイルを排気側の動弁機構へ散布する。
なお、本実施形態では、アッパキャリア220と、カムキャップ230及び240と、を分離した構造としたが、アッパキャリア220とカムキャップ230を、又は、アッパキャリア220とカムキャップ230及び240を、一体化してもよい。
また、本実施形態では、軸受け形成部材20が、カム軸40a及び40bの上部、下部双方の軸受けを構成するようにしているが、上部の軸受けのみを構成し、シリンダヘッド10の上面に、下部の軸受けを形成してもよい。
チェーンガイドホルダ30は、シリンダヘッド10の前端部側においてカムキャップ230上に搭載されており、チェーンガイド31を有する。チェーンガイド31は、カム軸40a及び40bの間の略中央(エンジンAの略中央)に位置しており、チェーン70を上方から押さえ込むようにしてそのバタつきを抑えながら、チェーン70の走行を案内する。
チェーンガイドホルダ30には、吸気側のオイルシャワー用配管91を連結するプラグ91aが連結されており、プラグ91aは、その内部に給油路を有していて、エンジンA内の給油路をオイルシャワー用配管91aに連通させる。オイルシャワー用配管91は気筒列方向に延在し、その噴出孔からオイルを噴出することで、カム軸40aの上方からオイルを吸気側の動弁機構へ散布する。
次に、エンジンAの上部の給油構造について図2乃至図6を参照して説明する。図2はエンジンAの給油構造をエンジンAの前端面側から見た構造説明図、図3はエンジンAの吸気側の給油構造を立体的に示した模式図である。図4はシリンダヘッド10の前端側の平面図、図5はロアキャリア210の前端側の平面図、図6(a)はアッパキャリア220の前端側の平面図及びカムキャップ230、240の平面図、図6(b)はチェーンガイドホルダ30の平面図である。
まず、図2及び図3を参照して、吸気側及び排気側の動弁機構は、カム軸40a、40bのカム部の周面が摺接するローラ付きのロッカアーム41を備える。ロッカーアーム41はその一方端部がHLA42のプランジャ先端に軸支され、当該端部を揺動中心として揺動可能となっている。ロッカーアーム41の他方端部にはバルブ43のバルブステムに当接している。
しかして、カム軸40a、40bの回転に伴うカム部の回転運動がロッカーアーム41を介してバルブ43の吸気又は排気ポートの開閉動作に変換される。つまり、カム部の回転運動によるロッカーアーム41の揺動運動により、バルブ43はスプリング44に抗して下方へ移動し、また、スプリング44の復帰力により上方へ移動する。こうしたバルブ43のリフト動作により吸気又は排気ポートが開閉されことになる。なお、図4に示すように、シリンダヘッド10の上面には、HLA42の挿入孔42a、バルブ43の挿入孔43a、プラグホール45が設けられている。
次に、給油路について説明する。不図示のオイルポンプから圧送されるオイルは、不図示のシリンダブロックに連通した、シリンダヘッド10内の給油路11に供給される。給油路11には、給油路12a及び12bが連通している。給油路12aは排気側の動弁機構への給油路を構成し、給油路12bは排気側及び吸気側の動弁機構への給油路を構成している。まず、排気側の給油路について説明する。
シリンダヘッド10内には、給油路12aと連通した給油路13が設けられている。この給油路13は、図4に示すようにシリンダヘッド10の上面に開口している。ロアキャリア210には、給油路13に連通した給油路211が設けられている。給油路211は図5に示すようにロアキャリア210の上面に開口した貫通孔である。カムキャップ230には、給油路211に連通した給油路231が設けられている。給油路211は図6(a)に示すようにカムキャップ230の底面に形成された有底の溝であり、ロアキャリア210とカムキャップ230との合わせ面により、給油路を形成する。図6(a)に示すようにカムキャップ230には、給油路231と連通した、プラグ90aの挿入孔232が設けられている。挿入孔232は貫通孔である。
したがって、図2に示すように、給油路12a→給油路13→給油路211→給油路231→挿入孔232とオイルが供給され、プラグ90aを介してオイルシャワー用配管90にオイルが供給される。
次に、ロアキャリア210には、挿入孔232と連通した給油路212が設けられている。図5に示すように給油路212は貫通孔である。シリンダヘッド10には、給油路212と連通した給油路14が設けられている。図4に示すように給油路14はシリンダヘッド10の上面に開口している。シリンダヘッド10内には、図2及び図4に示すように、給油路14と連通した、気筒列方向に延びる給油路15が形成されている。給油路15から、排気側の各HLA42にオイルが供給される。
シリンダヘッド10には、給油路15に連通した給油路16が設けられている。給油路16は、図4に示すように、シリンダヘッド10の上面に開口している。ロアキャリア210には、給油路16と連通した給油路213が設けられている。給油路213は、軸受け210aの周面に開口している。したがって、図2に示すように、給油路12a→給油路13→給油路211→給油路231→挿入孔232→給油路212→給油路14→給油路15→給油路16→給油路213とオイルが供給され、カム軸40bと、軸受け210aとの摺動面にオイルが供給される。なお、軸受け210aは気筒列方向に離間して複数設けられ、各軸受け210aに給油路16及び213が設けられる。
次に、図2及び図4を参照して、シリンダヘッド10内には、給油路12bと連通した給油路12cが設けられており、給油路12cはOCV80の挿入孔80aに連通している。そして、挿入孔80aには、シリンダヘッド10の上面に開口した給油路17a及び17bが設けられている。
ロアキャリア210には、給油路17a及び17bに、それぞれ連通した給油路213a及び213bが貫通孔として設けられている。更に、ロアキャリア210の上面には、給油路213a及び213bに、それぞれ連通した溝214a、214bが設けられており、これらは、それぞれ軸受け210bの周面に形成した溝215a、215bに連通している。一方、カムキャップ230の底面には、図2及び図6(a)に示すように溝233a、溝233bが形成されており、また、これらにそれぞれ連通して軸受け230bの周面に形成した溝234b、234aが設けられている。
しかして、ロアキャリア210とカムキャップ230との合わせ面において、溝214a及び215aと、溝233a及び234aの組合せ、溝214b及び215bと、溝233b及び234bの組合せ、により、それぞれ給油路が形成され、軸受け210b及び230bとカム軸40bとの摺動面にオイルが供給される。また、これらの給油路からのオイルは可変バルブタイミング装置60に導かれ、いずれかの給油路の切り替えをOCV80で行うことで、可変バルブタイミング装置60が排気側の動弁機構のバルブタイミングを切り換える。
次に、吸気側の給油路について説明する。シリンダヘッド10内には、給油路12aと連通した給油路100aが上下方向に延びて設けられている。この給油路100aは、図4に示すようにシリンダヘッド10の上面に開口している。ロアキャリア210には、給油路100aに連通した給油路100bが設けられている。給油路100bは図5に示すようにロアキャリア210の上面に開口した貫通孔である。カムキャップ230には、給油路100bに連通した給油路100cが設けられている。給油路100cは図6(a)に示すようにカムキャップ230の上面に開口した貫通孔である。
図2及び図6(b)に示すように、チェーンガイドホルダ30には、カムキャップ230との合わせ面において、有底の窪み部32が設けられている。窪み部32は給油路100cに連通している。したがって、窪み部32には、給油路12a→給油路100a乃至100cとの経路でオイルが供給される。つまり、給油路100a乃至100cは、シリンダヘッド10から軸受け形成部材20に渡って形成されて窪み部32に連通し、シリンダヘッド10側から窪み部32にオイルを供給する第1給油路を形成している。
チェーンガイドホルダ30には、窪み部32とその上部で連通した給油路33が設けられており、給油路33はプラグ91aの挿入孔34と連通している。したがって、給油路33及び挿入孔34は、チェーンガイドホルダ30の外部に開口した開口通路を形成している。本実施形態では、挿入孔34にプラグ91aを挿入することで、吸気側のオイルシャワー用配管91が接続されている。窪み部32に供給されたオイルの一部は、プラグ91aを介してオイルシャワー用配管91に供給される。
次に、図2及び図6(a)を参照して、カムキャップ230には、窪み部32と連通した給油路110aが貫通孔として設けられている。図2及び図5を参照して、ロアキャリア210には、給油路110aと連通した貫通孔である給油路110bが設けられ、更に、給油路110bと連通し給油路110cが設けられている。給油路110cは、ロアキャリア210の底面に形成された有底の溝であり、シリンダヘッド10とロアキャリア210との合わせ面により、給油路を形成する。ロアキャリア210には、更に、給油路110cと連通した給油路110dが形成されており、給油路110dは図5に示すようにロアキャリア210の上面に開口した貫通孔である。
次に、図2、図5及び図6(a)を参照して、ロアキャリア210の上面と、アッパキャリア220の底面とには、その合わせ面において、それぞれ給油路110dと連通した溝120、121が形成され、この溝120及び121により、気筒列方向に延びる分配油路が形成されている。
図2及び図5に示すように、ロアキャリア210には、更に、溝120と連通した給油路131が各HLA42毎に設けられている。そして、図2及び図4に示すように、シリンダヘッド10には、各HLA42毎に設けられ、シリンダヘッド10の上面に開口して給油路131と連通すると共に、HLA42の挿入孔42a(図4)に連通した給油路132が設けられている。
したがって、図2に示すように、窪み部32→給油路110a乃至110d→溝120、121→給油路131→給油路132→HLA42とオイルが供給される。つまり、給油路110a乃至110d、溝120、121、給油路131及び給油路132は、窪み部32に連通すると共に軸受け形成部材20からシリンダヘッド10に渡って形成され、HLA42へオイルを供給する第2給油路を形成している。また、給油路131及び132は、分配油路(溝120、121)から分岐して各HLAへオイルを導く分岐油路を形成している。
次に、図5及び図6(a)に示すように、ロアキャリア210の上面と、アッパキャリア220の底面とには、その合わせ面において、それぞれ、溝120、121と連通した溝141、142が形成されている。溝141及び142は、分配油路(溝120、121)から分岐して軸受け210c、220cとカム軸40aとの摺動面へオイルを導く分岐油路を形成している。なお、図5及び図6(a)では、軸受け210c、220cをひとつのみ図示しているが、これらは気筒列方向に離間して複数設けられ、かつ、ロアキャリア210及びアッパキャリア220に一体的に形成されている。そして、溝120及び121は各軸受け210c、220c毎に設けられる。
次に、図5及び図6(a)に示すように、ロアキャリア210の上面と、アッパキャリア220の底面とには、その合わせ面において、それぞれ、溝120、121と連通した溝151、152が形成されている。更に、ロアキャリア210の軸受け210d、アッパキャリア220の軸受け220dの周面には、それぞれ、溝151a及び152aが形成されている。これらの溝も、分配油路(溝120、121)から分岐して軸受け210d、220dとカム軸40aとの摺動面へオイルを導く分岐油路を形成している。
以上の構成からなる本実施形態の給油構造では、窪み部32と軸受け形成部材20(特に、カムキャップ230)の合わせ面とによりチャンバが形成され、吸気側のHLA42に対して、図3に示すように、第1給油路(100a〜100b)、窪み部32によるチャンバ及び第2給油路(110a〜110d、120、121、131、132)を介してオイルが供給される。吸気側のHLA42に対するオイルの給油路が、窪み部42において上下に折り返されることで、窪み部42内におけるオイルとエアとの気液分離が促進され、エアは開口通路(33、34:図2)からオイルシャワー用配管91へ供給されるオイルと共に排出される。したがって、HLA42に供給するオイルにエアが混入することをより確実に防止することができる。また、チェーンガイドホルダ30を、エア抜き用の構成として兼用できる。
また、本実施形態では、分配油路をロアキャリア210とアッパキャリア220の合わせ面に設けた溝120、121により形成したことで、気筒列方向に延びる分配油路の加工を鋳造成型そのもので行え、貫通孔を穿孔する場合よりも容易なものとしている。なお、本実施形態では、ロアキャリア210とアッパキャリア220の双方にそれぞれ溝120、121を形成したが、いずれか一方にのみ溝を設けて分配油路を形成してもよく、少なくともいずれか一方に溝を設けて分配油路を形成すればよい。更に、溝120、121により形成される分配油路から分岐して、各HLA42への分岐油路(131、132)を形成したので、気筒列方向に並ぶ各HLA42へエア抜きされたオイルを供給できる。
また、本実施形態では、分配油路(210、121)から分岐して各軸受けへオイルを導く分岐油路(141、142、151、152)を設けたので、軸受けに対する潤滑油としてのオイルの給油路を、HLA42へのオイルの給油路と兼用でき、別々に設けるよりも給油路の簡素化を図れる。
また、本実施形態では、カム軸40aの上方からオイルを散布するオイルシャワー用配管91を、開口通路(33、34:図2)に接続したので、窪み部32内のオイルを、吸気側の動弁機構を潤滑するオイルシャワー用のオイルとして利用でき、開口通路(33、34:図2)をエア抜きとオイルシャワー供給用通路として兼用できる。
なお、本実施形態では、窪み部32にてエア抜きしたオイルを吸気側のHLA42へ供給するようにしたが、排気側のHLA42へ供給するようにしてもよく、更に、吸気側及び排気側の双方のHLA42へ供給する構成としてもよい。
また、窪み部32内のオイルを、チェーンガイド31とチェーン70との摺接面に導く給油路をチェーンガイドホルダ30内に設け、チェーン70の潤滑を行うようにしてもよい。
本発明の一実施形態に係る給油構造を適用したエンジンAの前端部上部を示す図である。 エンジンAの給油構造をエンジンAの前端面側から見た構造説明図である。 エンジンAの吸気側の給油構造を立体的に示した模式図である。 シリンダヘッド10の前端側の平面図である。 ロアキャリア210の前端側の平面図である。 (a)はアッパキャリア220の前端側の平面図及びカムキャップ230、240の平面図、(b)はチェーンガイドホルダ30の平面図である。
符号の説明
A エンジン
10 シリンダヘッド
20 軸受け形成部材
30 チェーンガイドホルダ
31 チェーンガイド
32 窪み部
33 給油路
34 挿入孔
40a、40b カム軸
42 HLA
70 チェーン
210 ロアキャリア
220 アッパキャリア
230、240 カムキャップ

Claims (4)

  1. HLAを備えたシリンダヘッドと、
    前記シリンダヘッド上に搭載され、カム軸の軸受けを形成する軸受け形成部材と、
    前記シリンダヘッドの一方端部側に配置され、クランク軸の駆動力を前記カム軸に伝達するチェーンと、
    前記チェーンの走行を案内するチェーンガイドを有し、前記シリンダヘッドの前記一方端部側において前記軸受け形成部材上に搭載されたチェーンガイドホルダと、
    を備え、列状に配置された複数の気筒を有するエンジンの給油構造であって、
    前記チェーンガイドホルダの、前記軸受け形成部材との合わせ面に設けた窪み部と、
    前記チェーンガイドホルダに設けられ、前記窪み部に連通すると共に前記チェーンガイドホルダの外部に開口した開口通路と、
    前記シリンダヘッドから前記軸受け形成部材に渡って形成されて前記窪み部に連通し、前記シリンダヘッド側から前記窪み部にオイルを供給する第1給油路と、
    前記窪み部に連通すると共に前記軸受け形成部材から前記シリンダヘッドに渡って形成され、前記HLAへオイルを供給する第2給油路と、
    を備えたことを特徴とするエンジンの給油構造。
  2. 前記軸受け形成部材が、
    前記シリンダヘッド上に搭載され、複数の気筒に渡って延在した下部軸受け形成部材と、
    前記下部軸受け形成部材上に搭載され、前記複数の気筒に渡って延在した上部軸受け形成部材と、
    を備え、
    前記第2給油路が、
    前記下部軸受け形成部材と前記上部軸受け形成部材との合わせ面において、前記下部軸受け形成部材又は前記上部軸受け形成部材の少なくともいずれか一方に設けた溝により形成され、気筒列方向に延びる分配油路と、
    前記分配油路から分岐して各々の前記HLAへオイルを導く分岐油路と、
    を備えたことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの給油構造。
  3. 前記上部軸受け形成部材が、気筒列方向に離間した複数の前記軸受けを一体的に形成し、
    前記第2給油路が、前記分配油路から分岐して各々の前記軸受けへオイルを導く第2分岐油路を有することを特徴とする請求項2に記載のエンジンの給油構造。
  4. 前記カム軸の上方からオイルを散布するオイルシャワー用配管を、前記開口通路に接続したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエンジンの給油構造。
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