JP2010084531A - Oil feeder for camshaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カム軸給油装置に関するものである。 The present invention relates to a camshaft oiling device.
エンジン、特に自動車用エンジンでは、吸気弁あるいは排気弁の開閉時期を位相変更するものが多くなっている。この位相変更のため、吸気弁用や排気弁のカム軸の一端部に油圧式の位相可変機構を設けて、この位相可変機構への油圧供給態様を変更することによって、クランク軸に対するカム軸の位相を変更するものがある。そして、油圧式の位相可変機構に対する給油を、カム軸を支持する軸受部材内のヘッド側油路から、カム軸内の油路を介して行うことも一般的に行われている。 Many engines, particularly automobile engines, change the phase of the opening / closing timing of intake valves or exhaust valves. For this phase change, a hydraulic phase variable mechanism is provided at one end of the camshaft of the intake valve or exhaust valve, and by changing the hydraulic supply mode to this phase variable mechanism, the camshaft relative to the crankshaft is changed. Some change the phase. In general, oil supply to the hydraulic phase variable mechanism is performed from the head side oil passage in the bearing member that supports the cam shaft through the oil passage in the cam shaft.
特許文献1には、シリンダヘッドに設けた軸受部材に対して、ころがり軸受の一種となるローラ軸受を介してカム軸を回転可能に支持した場合に、ローラ軸受の保持器の軸方向一端側の側方において側方油路を形成して、この側方油路を介して、上記軸受部材に形成されたヘッド側油路とカム軸内に形成されたカム軸側油路とを連通させることが開示されている。そして、特許文献1には、ローラ軸受の保持器の軸方向端部に、上記側方油路をシールするシール部を構成することも開示されている。また、特許文献2には、カム軸をすべり軸受で支持する場合に、カム軸とすべり軸受との摺動面を介して、ヘッド側油路とカム軸側油路とを連通させるものが開示されている。
In Patent Document 1, when a cam shaft is rotatably supported via a roller bearing, which is a kind of rolling bearing, with respect to a bearing member provided in a cylinder head, one end side in the axial direction of a roller bearing retainer is disclosed. A side oil passage is formed on the side, and the head side oil passage formed in the bearing member and the cam shaft side oil passage formed in the cam shaft are communicated with each other through the side oil passage. Is disclosed. Patent Document 1 also discloses that a seal portion that seals the lateral oil passage is formed at the axial end portion of the roller bearing retainer.
ところで、カム軸をころがり軸受で支持した場合に、ころがり軸受そのものは油圧保持機能がきわめて弱く、このため、ころがり軸受内の空間を利用してヘッド側油路とカム軸側油路とを連通させることは、油圧漏れつまり位相可変機構への供給油圧の低下となって、事実上採用できないものとなる。また、ころがり軸受内に大量の油が流入されると、ころがり抵抗の増大となってしまって好ましくないものともなる。さらに、特許文献1に記載のように、ローラ軸受の保持器の軸方向一端側の側方に側方油路を形成することは、ローラ軸受に関連した部分の軸方向長さが長くなったり、側方油路内の油圧によってローラ軸受が軸方向の力を受けてその軸方向の位置決めを精度よく維持する上で問題となり易い等の悪影響を生じさせる原因ともなる。 By the way, when the camshaft is supported by a rolling bearing, the rolling bearing itself has a very weak hydraulic pressure holding function. For this reason, the head side oil passage and the camshaft side oil passage are communicated using the space in the rolling bearing. This is a hydraulic leak, that is, a decrease in the hydraulic pressure supplied to the phase variable mechanism, which is practically impossible to employ. In addition, if a large amount of oil flows into the rolling bearing, the rolling resistance increases, which is not preferable. Furthermore, as described in Patent Document 1, forming a lateral oil passage on the side of one end side in the axial direction of the cage of the roller bearing may increase the axial length of the portion related to the roller bearing. Also, the oil pressure in the side oil passage causes the roller bearing to receive an axial force and cause adverse effects such as being likely to cause problems in maintaining the axial positioning with high accuracy.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、カム軸をころがり軸受を介してシリンダヘッドの軸受部材に支持する場合に、軸受部材に形成されたヘッド側油路からの油圧を大きく低下させることなく位相可変機構へ供給できるようにし、しかもころがり軸受そのものにも悪影響を与えることのないようにしたカム軸給油装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a head-side oil passage formed in the bearing member when the camshaft is supported by the bearing member of the cylinder head via the rolling bearing. Another object of the present invention is to provide a camshaft oiling device that can supply the oil pressure from the shaft to the phase variable mechanism without greatly reducing the oil pressure, and that does not adversely affect the rolling bearing itself.
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第1の解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項1に記載のように、
一端部に油圧式の位相可変機構が設けられたカム軸をシリンダヘッドの軸受部材で回転可能に支持し、該軸受部材に形成されたヘッド側油路から該カム軸に形成されたカム軸側油路を経由して該位相可変機構に給油するカム軸給油装置において、
前記軸受部材のうち前記位相可変機構の隣りに位置する隣接軸受部材が、ころがり軸受を介して前記カム軸を支持しており、
前記ころがり軸受が、多数のコロと、該多数のコロを周方向に所定間隔をあけて保持する保持器と、を有し、
前記保持器の軸方向各端部に、軸方向のシールを行う環状端部が形成され、
前記各環状端部の外周面にそれぞれ円環状の外側環状溝部が形成されると共に、該各環状端部の内周面にそれぞれ円環状の内側環状溝部が形成され、
前記各環状端部に、前記外側環状溝部と内側環状溝部とを連通する連通孔が形成され、
前記各環状端部のうち一方の環状端部の前記外側環状溝部に進角用ヘッド側油路が連通されると共に、該一方の環状端部の前記内側環状溝部に進角用カム軸側油路が連通され、
前記各環状端部のうち他方の環状端部の前記外側環状溝部に遅角用ヘッド側油路が連通されると共に、該他方の環状端部の前記内側環状溝部に遅角用カム軸側油路が連通されている、
ようにしてある。
In order to achieve the above object, the following first solution is adopted in the present invention. That is, as described in claim 1 in the claims,
A cam shaft provided with a hydraulic phase variable mechanism at one end is rotatably supported by a bearing member of a cylinder head, and a cam shaft side formed on the cam shaft from a head side oil passage formed on the bearing member In a camshaft lubrication device that lubricates the phase variable mechanism via an oil passage,
An adjacent bearing member located next to the phase variable mechanism among the bearing members supports the camshaft via a rolling bearing,
The rolling bearing has a large number of rollers and a cage that holds the large number of rollers at predetermined intervals in the circumferential direction,
An annular end portion that performs an axial seal is formed at each axial end portion of the cage,
An annular outer annular groove is formed on the outer peripheral surface of each annular end, and an annular inner annular groove is formed on the inner peripheral surface of each annular end.
In each of the annular ends, a communication hole that connects the outer annular groove and the inner annular groove is formed,
An advance angle head side oil passage is communicated with the outer annular groove portion of one of the annular end portions, and an advance angle cam shaft side oil is communicated with the inner annular groove portion of the one annular end portion. The road is connected,
A retard head side oil passage is communicated with the outer annular groove portion of the other annular end portion among the annular end portions, and a retard cam shaft side oil is communicated with the inner annular groove portion of the other annular end portion. The road is in communication,
It is like that.
上記解決手法によれば、軸受部材のうち位相可変機構に隣接する隣接軸受部材は、位相可変機構に巻回されるチェーンやタイミングベルト等からの張力によって軸方向と交差する方向への外力を受けるために特に回転抵抗が大きくなるが、この隣接軸受部材でのカム軸の支持をころがり軸受でもって行うことにより、回転抵抗を大幅に低下させることができる。また、進角用の油圧と遅角用の油圧は、互いに軸方向に離間した一対の環状端部を個別に通って位相可変機構へ供給されるので、進角用油圧と遅角用油圧との干渉防止の上でも好ましいものとなる。さらに、保持器を有効に利用して、進角用油路と遅角用油路を形成してあるので、構造も全体として簡単にすることができる。勿論、位相可変機構への油圧供給経路として、ころがり軸受内の空間を利用しないようにしてあるので、ころがり軸受内に多量の油が流入してその回転抵抗が増大してしまうことも生じないものとなる。さらに、ころがり軸受の側方に油路形成用の余分な空間を別途形成する必要もなくなる。
る。
According to the above solution, the adjacent bearing member adjacent to the phase varying mechanism among the bearing members receives an external force in a direction intersecting the axial direction due to a tension from a chain or a timing belt wound around the phase varying mechanism. Therefore, the rotational resistance is particularly increased. However, the rotational resistance can be greatly reduced by supporting the camshaft with the adjacent bearing member with the rolling bearing. Further, the advance hydraulic pressure and the retard hydraulic pressure are individually supplied to the phase variable mechanism through a pair of annular ends that are axially separated from each other. This is also preferable for preventing interference. Furthermore, since the advance oil passage and the retard oil passage are formed by effectively using the cage, the structure can be simplified as a whole. Of course, since the space in the rolling bearing is not used as the hydraulic pressure supply path to the phase variable mechanism, a large amount of oil does not flow into the rolling bearing and its rotational resistance does not increase. It becomes. Furthermore, it is not necessary to separately form an extra space for oil passage formation on the side of the rolling bearing.
The
上記第1の解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項2以下に記載のとおりである。すなわち、
前記各環状端部は、前記連通孔を挟んで軸方向外側部分と内側部分とが同一径とされ、
前記内側部分に、前記連通孔に連通されて前記コロに向けての油を供給するための油路が形成されている、
ようにしてある(請求項2対応)。この場合、内側部分に形成された油路を通して、コロに適度な量の潤滑用の油を供給することができる。
A preferred mode based on the first solution is as set forth in
Each annular end portion has the same diameter in the axially outer portion and the inner portion across the communication hole,
In the inner portion, an oil passage is formed for supplying oil toward the roller in communication with the communication hole.
(Corresponding to claim 2). In this case, an appropriate amount of lubricating oil can be supplied to the rollers through the oil passage formed in the inner portion.
前記各環状端部は、前記連通孔を挟んで軸方向外側部分に対して内側部分の外形が小さく設定されている、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、内側部分の外周面を通して、コロに適度な量の潤滑用の油を供給することができる。特に、内側部分の周方向全周からコロに向けて潤滑用の油を供給することができる。 Each of the annular ends is configured such that the outer shape of the inner portion is set smaller than the outer portion in the axial direction across the communication hole (corresponding to claim 3). In this case, an appropriate amount of lubricating oil can be supplied to the rollers through the outer peripheral surface of the inner portion. In particular, lubricating oil can be supplied from the entire circumference of the inner portion toward the roller.
前記隣接軸受部材に、前記ころがり軸受の下部に臨むドレン用油路が形成されている、ようにしてある(請求項4対応)。この場合、ころがり軸受内に多量に油が滞留してしまう事態を確実に防止して、ころがり軸受の回転抵抗が増大してしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。 The adjacent bearing member is formed with a drain oil passage facing the lower portion of the rolling bearing (corresponding to claim 4). In this case, it is preferable to reliably prevent a situation in which a large amount of oil stays in the rolling bearing and to prevent a situation in which the rotational resistance of the rolling bearing increases.
前記カム軸のうち前記コロに対応した位置に大径部が形成され、
前記各環状端部が、前記大径部を軸方向から挟持している、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、保持器そのものを利用して、保持器つまりコロが、カム軸に対して相対的に軸方向に変位してしまう事態を確実に規制することができる。
A large diameter portion is formed at a position corresponding to the roller of the cam shaft,
Each of the annular ends sandwiches the large diameter portion from the axial direction.
(Corresponding to claim 5). In this case, the cage itself, that is, the roller, can be reliably restricted from being displaced in the axial direction relative to the camshaft by using the cage itself.
前記各環状端部が、前記連通孔を挟んで外側部分が内側部分よりも大径とされ、
前記大径とされた前記各外側部分が、前記隣接軸受部材を軸方向から挟持している、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、保持器そのものを利用して、保持器つまりコロが、カム軸に対して相対的に軸方向に変位してしまう事態を確実に規制することができる。
Each of the annular end portions has an outer portion having a larger diameter than the inner portion with the communication hole interposed therebetween,
The outer portions having the large diameter sandwich the adjacent bearing member from the axial direction.
(Corresponding to claim 6). In this case, the cage itself, that is, the roller, can be reliably restricted from being displaced in the axial direction relative to the camshaft by using the cage itself.
前記保持器が合成樹脂によって形成され、
前記隣接軸受部材の内周面に、前記進角用ヘッド側油路に連なる円環状の進角用ヘッド側環状溝部が形成されると共に、前記遅角用ヘッド側油路に連なる円環状の遅角用ヘッド側環状溝部が形成され、
前記カム軸の外周面に、前記進角用カム軸側油路に連なる円環状の進角用カム軸側環状溝部が形成されると共に、前記遅角用カム軸側油路に連なる円環状の遅角用カム軸側環状溝部が形成され、
前記各外側環状溝部の周縁部にそれぞれ、前記各ヘッド側環状溝部内に個別に延出された円環状の外側リップ部が形成され、
前記各内側環状溝部の周縁部にそれぞれ、前記各カム軸側環状溝部内に延出された円環状の内側リップ部が形成されている、
ようにしてある(請求項7対応)。この場合、油圧供給を受けると、各リップ部が対応するヘッド側環状溝部およびカム軸側環状溝部内で弾性変形されることにより広がって、保持器に形成された各連通孔のヘッド側油路およびカム軸側油路に対するシール性を高めることができる。
The cage is made of synthetic resin;
An annular advance head-side annular groove continuous with the advance angle head-side oil passage is formed on the inner peripheral surface of the adjacent bearing member, and an annular delay connected with the retard angle head-side oil passage is formed. A corner head side annular groove is formed,
An annular advance cam shaft side annular groove continuous with the advance cam shaft side oil passage is formed on an outer peripheral surface of the cam shaft, and an annular advance connecting with the retard cam shaft side oil passage is formed. A retard camshaft-side annular groove is formed,
An annular outer lip portion individually extending into each head-side annular groove portion is formed on each peripheral edge portion of each outer annular groove portion,
An annular inner lip portion extending into each camshaft side annular groove portion is formed on each peripheral edge portion of each inner annular groove portion.
(Corresponding to claim 7). In this case, when the hydraulic pressure is supplied, each lip portion expands by elastic deformation in the corresponding head-side annular groove portion and camshaft-side annular groove portion, and the head-side oil passage of each communication hole formed in the cage. And the sealing performance with respect to the camshaft side oil passage can be enhanced.
本発明によれば、ころがり軸受を利用することによりカム軸の回転抵抗を低減しつつ、ヘッド側油路からの進角用および遅角用の各油圧を、大きく低下させることなくかつ互いに干渉させずに位相可変機構へ供給することができる。また、ころがり軸受を配設する部分の軸方向長さを極力短くする上で好ましいものとなり、しかも、位相可変機構への供給油圧によってころがり軸受が悪影響を受けこともないものとなる。 According to the present invention, the rolling shaft bearing is used to reduce the rotational resistance of the camshaft, and the hydraulic pressures for advance and retard from the head side oil passage are made to interfere with each other without greatly decreasing. Without being supplied to the phase variable mechanism. Further, it is preferable for shortening the axial length of the portion where the rolling bearing is disposed as much as possible, and the rolling bearing is not adversely affected by the hydraulic pressure supplied to the phase variable mechanism.
以下本発明の実施形態について、自動車用エンジンのカム軸給油装置として適用した場合を例に説明する。図1において、1はカム軸であり、実施形態では排気弁駆動用とされている。カム軸1は、シリンダヘッド10に回転可能に支持されており、このシリンダヘッド10に設けたカム軸支持用の軸受部材が符合20で示される。なお、カム軸支持用の軸受部材は、カム軸1の軸方向に間隔をあけて複数設けられているが、図1では、カム軸1の一端側に設けた軸受部材20のみが示され、この軸受部材20が隣接軸受部材とされる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described by taking as an example a case where it is applied as a camshaft oiling device for an automobile engine. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a camshaft, which is used for driving an exhaust valve in the embodiment. The cam shaft 1 is rotatably supported by the cylinder head 10, and a cam shaft supporting bearing member provided on the cylinder head 10 is indicated by
カム軸1の一端側には、位相可変機構30が組付けられている。この位相可変機構30は、図2にも示すように、大別して、外側部材31と内側部材32とを有する。外側部材31は、その外周面に多数の歯部35を有する。この歯部35には、図示を略すクランク軸によって駆動されるチェーンやタイミングベルトが巻回(係合)されて、クランク軸と外側部材31とが常時一体回転される。
A
上記内側部材32は、カム軸1の一端に対して軸方向から当接された状態で固定されて、カム軸1と常時一体回転される。実施形態では、内側部材32は、カム軸1に対して、図示を略す位置決めピンによって位置合わせされた状態で、ボルト33によって固定されている。図2に示すように、外側部材31の内周面には、周方向に間隔をあけて複数の凹部36が形成されている。また、内側部材32の外周面には、凹部36内に突出する凸部37が形成されている。各凹部36内は、凸部37によって、進角用作動室38と遅角用作動室39とが画成されている。図2において、位相可変機構30が時計回りに回転している状態において、進角用作動室38に油圧を供給すると(遅角用作動室39からは油圧排出)、内側部材32が外側部材31に対して図2中時計方向へ相対回転されて、カム軸1がクランク軸に対して進角される。逆に、遅角用作動室39に油圧を供給すると(進角用作動室38からは油圧排出)、内側部材32が外側部材31に対して図2中反時計方向へ相対回転されて、カム軸1がクランク軸に対して遅角される。
The
内側部材32は、外側部材31に対して、付勢手段としてのコイルスプリング34によって進角方向に付勢されている。すなわち、進角用作動室38へ油圧供給したときは、コイルスプリング34の付勢力の助勢を受けつつ進角される一方、
遅角用作動室39へ油圧供給したときは、コイルスプリング34の付勢力に抗しつつ遅角されるようにされている。なお、外側部材31は、内側部材32に対して、軸方向の相対変位が規制されている。また、図1には、位相可変機構30内(実施形態では内側部材32内)に形成された進角用作動室38に常時連なる進角用内部油路が符合41で示され、遅角用作動室39に常時連なる遅角用内部油路が符合42で示される。
The
When the hydraulic pressure is supplied to the
前記軸受部材20は、特に図3に示すように、シリンダヘッド10に形成された下保持部21と、シリンダヘッド10に対してボルト22によって固定されたキャップ部材23とによって構成されている。そして、カム軸1が、ころがり軸受50を介して、下保持部21とキヤップ部材23とで上下方向から挟まれた状態で回転可能に支持されている。ころがり軸受50は、既知のように、外輪51と保持器52と多数の針状のコロ(ローラ)53とを有する。保持器52は、円筒状とされて、その周方向に間隔をあけて多数の収納空間が形成されていて、この各収納空間にそれぞれコロ53が収納、保持されている(図6をも参照)。このような保持器53によって、コロ53の軸方向の位置決めと、コロ53同士の周方向間隔の確保が行われている。なお、ころがり軸受50は、半割構造とされて、カム軸1に対してその径方向外方側から組み付けられるようになっている。
As shown in FIG. 3 in particular, the bearing
軸受部材20内には、ヘッド側油路として、進角用ヘッド側油路61と遅角用ヘッド側油路62とが形成されている。また、カム軸1内には、進角用カム軸側油路65と遅角用カム軸側油路66とが形成されている。進角用カム軸側油路65は、位相可変機構30内の進角用内部油路41に常時連通されている。同様に、遅角用のカム軸側油路66は、位相可変機構30内の遅角用内部油路42に常時連通されている。
In the bearing
上記各ヘッド側油路61,62とカム軸側油路65,66とは、ころがり軸受50の保持器52を介して連通されており、この点について、図4〜図6を参照しつつ説明する。まず、保持器52の軸方向各端部は、円環状の環状端部71,72とされて、外輪51の内周面およびカム軸1の外周面に接触するようにされて、コロ53に対して軸方向からシールしている。
The head
一方の環状端部71の外周面には、カム軸1を中心とする円環状の外側環状溝部73が形成されている。この環状端部71の内周面には、カム軸1を中心とする円環状の内側環状溝部74が形成されている。さらに、環状端部71には、内外の環状溝部73と74とを連通する連通孔75が複数形成されている(図4参照)。
An annular outer
同様に、他方の環状端部72の外周面には、カム軸1を中心とする円環状の外側環状溝部76が形成されている。この環状端部72の内周面には、カム軸1を中心とする円環状の内側環状溝部77が形成されている。さらに、環状端部72には、内外の環状溝部76と77とを連通する連通孔78が複数形成されている(図4参照)。
Similarly, an annular outer
ころがり軸受50の外輪51は、軸受部材20内に組まれて、軸受部材20と実質的に一体化されている(軸受部材20と同一構成要素とみることができる)。この外輪51は、保持器52を軸方向から挟持するフランジ部51a、51bを有している。この外輪51には、外側環状溝部73とヘッド側油路61に対して常時連通された油路としての開口部81が形成されると共に、外側環状溝部76とヘッド側油路62に対して常時連通された油路としての開口部82が形成されている。
The
前記内側環状溝部74は前記カム軸側油路65に常時連通され、前記内側環状溝部77は前記カム軸側油路66に常時連通されている。
The inner
図5に示すように、各環状端部71,72は、その連通孔75あるいは76を挟んだ外側部分71a、72aと内側部分71b、72bとは同一径とされている。つまり、外側部分71a、72aおよび内側部分71b、72b共に、軸方向のシール機能を発揮するように設定されている。コロ53への潤滑油の供給のため、各環状端部71,72のうち上記内側部分71b、72bの外周面には、例えば図6に示すように、外側環状溝部73あるいは76からコロに向けて伸びる油路85,86が例えば切欠溝の形式で形成されている。この油路85,86は、保持器52の周方向に間隔をあけて複数形成されている。なお、油路85.86は、例えば連通孔75、78の側面に開口する孔形式で形成する等、適宜の形式で形成することができる。また、油路85,86は、カム軸1の回転方向に向けて傾斜するようにしてもよい(例えば図6において、カム軸1の回転方向が図中下方となる場合に、油路85,86を、コロ53に向かうにつれて徐々に上方に向かうように傾斜させれば、コロ53へ向けての油の流れを促進できる(油の流れを促進させない場合は、逆方向の傾斜設定とすればよい)。
As shown in FIG. 5, the
図1、図3において、軸受部材20には、下保持部21の上面に開口されたドレン油路24が形成されている。このドレン油路24は、下方へ伸びて、軸受部材20の側面から外部(動弁室)に開口されている。なお、ころがり軸受50の外輪51の底部には、ドレン油路24に連通される油の逃がし孔51aが形成されている(図3参照)。
1 and 3, the bearing
以上の構成において、前記ヘッド側油路61からの進角用の油圧は、外輪51に形成された開口部81,外側環状溝部73,連通孔75,内側環状溝部74、カム軸側油路65,位相可変機構30内の進角用用内部油路41を経て、進角用作動室38へ供給される(進角用作動室38からの油圧の排出はこの逆の経路で行われる)。
In the above configuration, the hydraulic pressure for advance from the head
また、前記ヘッド側油路62からの遅角用の油圧は、外輪51に形成された開口部82,外側環状溝部76,連通孔78,内側環状溝部77、カム軸側油路66,位相可変機構30内の遅角用内部油路42を経て、遅角用作動室39へ供給される(遅角用作動室39からの油圧の排出はこの逆の経路で行われる)。
Further, the retarding hydraulic pressure from the head
上述のように、進角用の油圧と遅角用の油圧は、保持器52の軸方向に離れた環状端部71,72部分を経由して個別に位相可変機構30へ供給されることになる。また、環状端部71,72のシール作用によって、コロ53へ向けて多量の油が不必要に供給されてしまったり、保持器52の軸方向外方側から多量に油が漏れてしまう事態も防止される。油路85,86によって、進角用油圧あるいは遅角用油圧の一部が適量分だけコロ53に向けて供給されて、コロ53が適度に潤滑されることになる。また、ころ53部分に余分な油が供給されたときは、ドレン油路24を通してすみやかに排出されることになる(多量の油によってコロ53のころがり抵抗が増大してしまう事態の防止)。
As described above, the advance hydraulic pressure and the retard hydraulic pressure are individually supplied to the
ここで、保持器52の各端部にある環状端部71,72のうち、位相可変機構30から遠い側に位置する環状端部71が、進角用油圧の供給用とされている。すなわち、位相可変機構30におけるコイルスプリング34の付勢力は、前述のように、進角を助勢する方向に設定されている。このため、位相可変機構30を遅角方向へすみやかに位相変更するため、遅角用作動室39への油圧供給が極力すみやかに行われるように、遅角用作動室39用の油圧供給経路の長さを、進角用作動室38用の油圧供給経路よりも短くなるようにしてある。すなわち、位相可変機構30に近い側の環状端部72を経由する短い油圧供給経路が、遅角用作動室39用として選択されている。これにより、油圧供給の応答性が、進角時と遅角時とでほぼ同じとされる。
Here, of the
図7は本発明の第2の実施形態を示すものであり、前記実施形態と同一構成要素には同一符合を付してその重複した説明は省略する(このことは、以下の第3の実施形態以下についても同じ)。本実施形態では、図1の実施形態において、各環状端部71,72のうち、連通孔75あるいは78を境にして内側部分71b、72bの外形を、外側部分71a、72aの外形よりも小さくしてある。つまり、内側部分71b、72bの外周面全体を、前記実施形態におけるコロ53への潤滑油供給用の油路85、86として構成するようにしてある。本実施形態の場合、保持器52の全周囲からコロ53へ向けて潤滑油を適度に供給することが可能となる(均一な潤滑油供給)。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. The same components as those of the above-mentioned embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted (this is the case of the following third embodiment). The same applies to the following forms). In the present embodiment, in the embodiment of FIG. 1, the outer shape of the
図8は、本発明の第3の実施形態を示すものである。本実施形態では、保持器52を全体的に合成樹脂によって形成してある。また、環状端部71,72に対応させて、外輪51(軸受部材20とみることができる)の内周面にカム軸1を中心とする円環状の環状溝部91を形成する一方、カム軸1の外周面にも、カム軸1を中心とする円環状の環状溝部92を形成してある。そして、環状端部71,72の外周面側および内周面側には、内外の環状溝部73あるいは74の周縁部から突出するカム軸1を中心とする円環状のリップ部93、94を形成してある。各リップ部93,94は、軸方向に小間隔をあけて一対設けられている。
FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the
上記リップ部93は、環状溝部91内に延出されて、ヘッド側油路61からの油圧を受けたときに軸方向に広がるように弾性変形(拡大変形されて)、シール性を高めることになる。同様に、上記リップ部94は、環状溝部92内に延出されて、ヘッド側油路61からの油圧を受けたときに軸方向に広がるように弾性変形(拡大変形されて)、シール性を高めることになる。また、油圧供給していないときは、リップ部93,94が環状溝部91,92の内側面から離間するかあるいは軽く接触する程度とされて、その摺動抵抗が軽減されることになる。なお、図8では、進角用の油路を例にして説明したが、遅角用の油路についても、前記環状溝部91,92やリップ部93,94に相当する構成要件が同様に形成されているものである。
The
図9は、本発明の第4の実施形態を示すものである。本実施形態では、コロ53に相当する位置において、カム軸1に大径部1aを形成してある。そして、保持器52の環状端部71、72の内径を、大径部1aの外形よりも小径として、この一対の環状端部71,72でもって大径部1aを軸方向から挟持するようにしてある。本実施形態によれば、外輪51によって保持器52の軸方向の位置決めを行う必要がなくなって、外輪52の簡素化の上で好ましいものとなる。また、連通孔75,78のカム軸1側の開口位置が、コロ53に対して径方向内方側にずれた位置とされるので、コロ53へ不必要に多量の油が流入しないようにする上でも好ましいものとなる。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the large-
図10は、本発明の第5の実施形態を示すもので、図9の実施形態において、カム軸1の大径部1aの軸方向端部を、軸方向外方側に向かうにつれて徐々に低くなるテーパ面とし、これに応じて、保持器52の環状端部71,72の内周面もテーパ面としてある。
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention. In the embodiment of FIG. 9, the axial end of the large-
図11は、本発明の第6の実施形態を示すものである。本実施形態では、保持器52の環状端部71、72のうち、連通孔75あるいは78を境にして軸方向外方側部分71a、72aの外形を、外輪51の外形よりも大きくして、この外方側部分71a、72aでもって、軸受部材20を軸方向から挟持したものである。また、外輪51の軸方向外方側端を、外側環状溝部部73あるいは76よりも軸方向内方側に位置するように設定して、外輪51に、図5等に示す実施形態で設けられた油路としての開口部81,82を形成しないものとなっている。すなわち、ヘッド側油路61,62の開口部を、外側部分71aの軸方向内面側にまで達するように延長して(延長部を符合61a、62aで示す)、この延長部61a、62aから直接的に外側環状溝部73あるいは76へ油圧を供給するようにしてある。また、外輪51と保持器53との摺動面積を小さくする上でも好ましいものとなる。
FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, of the annular ends 71 and 72 of the
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。位相可変機構30は吸気弁用であってもよい(吸気弁用カム軸に組付けられる)。コイルスプリング24による付勢方向は、実施形態とは逆の方向であってもよい。ヘッド側油路61,62あるいはカム軸側油路65,66は、1本に限らず、カム軸1の周方向に間隔をあけて複数設けるようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the scope of claims. For example, the invention includes the following cases. . The
1:カム軸
1a:大径部
10:シリンダヘッド
20:軸受部材
21:下保持部
23:キャップ部材
24:ドレン油路
30:位相可変機構
31:外側部材
32:内側部材
36:凹部
37:凸部
38:進角用作動室
39:遅角用作動室
41:進角用内部油路
42:遅角用内部油路
50:ころがり軸受
51:外輪
52:保持器
53:コロ
61:ヘッド側油路(進角用)
62:ヘッド側油路(遅角用)
65:カム軸側油路(進角用)
66:カム軸側油路(遅角用)
71,72:環状端部
73.76:外側環状溝部
74,77:内側環状溝部
75,77:連通孔
81、82:開口部
91,92:環状溝部
93.94:リップ部
1:
62: Head side oil passage (for retarded angle)
65: Cam shaft side oil passage (for advance angle)
66: Cam shaft side oil passage (for retarded angle)
71, 72: annular end 73.76: outer
Claims (7)
前記軸受部材のうち前記位相可変機構の隣りに位置する隣接軸受部材が、ころがり軸受を介して前記カム軸を支持しており、
前記ころがり軸受が、多数のコロと、該多数のコロを周方向に所定間隔をあけて保持する保持器と、を有し、
前記保持器の軸方向各端部に、軸方向のシールを行う環状端部が形成され、
前記各環状端部の外周面にそれぞれ円環状の外側環状溝部が形成されると共に、該各環状端部の内周面にそれぞれ円環状の内側環状溝部が形成され、
前記各環状端部に、前記外側環状溝部と内側環状溝部とを連通する連通孔が形成され、
前記各環状端部のうち一方の環状端部の前記外側環状溝部に進角用ヘッド側油路が連通されると共に、該一方の環状端部の前記内側環状溝部に進角用カム軸側油路が連通され、
前記各環状端部のうち他方の環状端部の前記外側環状溝部に遅角用ヘッド側油路が連通されると共に、該他方の環状端部の前記内側環状溝部に遅角用カム軸側油路が連通されている、
ことを特徴とするカム軸給油装置。 A cam shaft provided with a hydraulic phase variable mechanism at one end is rotatably supported by a bearing member of a cylinder head, and a cam shaft side formed on the cam shaft from a head side oil passage formed on the bearing member In a camshaft lubrication device that lubricates the phase variable mechanism via an oil passage,
An adjacent bearing member located next to the phase variable mechanism among the bearing members supports the camshaft via a rolling bearing,
The rolling bearing has a large number of rollers and a cage that holds the large number of rollers at predetermined intervals in the circumferential direction,
An annular end portion that performs an axial seal is formed at each axial end portion of the cage,
An annular outer annular groove is formed on the outer peripheral surface of each annular end, and an annular inner annular groove is formed on the inner peripheral surface of each annular end.
In each of the annular ends, a communication hole that connects the outer annular groove and the inner annular groove is formed,
An advance angle head side oil passage is communicated with the outer annular groove portion of one of the annular end portions, and an advance angle cam shaft side oil is communicated with the inner annular groove portion of the one annular end portion. The road is connected,
A retard angle head side oil passage is communicated with the outer annular groove portion of the other annular end portion among the annular end portions, and the retard angle cam shaft side oil is communicated with the inner annular groove portion of the other annular end portion. The road is in communication,
A camshaft oiling device characterized by that.
前記各環状端部は、前記連通孔を挟んで軸方向外側部分と内側部分とが同一径とされ、
前記内側部分に、前記連通孔に連通されて前記コロに向けての油を供給するための油路が形成されている、
ことを特徴とするカム軸給油装置。 In claim 1,
Each annular end portion has the same diameter in the axially outer portion and the inner portion across the communication hole,
In the inner portion, an oil passage is formed for supplying oil toward the roller in communication with the communication hole.
A camshaft oiling device characterized by that.
前記各環状端部は、前記連通孔を挟んで軸方向外側部分に対して内側部分の外形が小さく設定されている、ことを特徴とするカム軸給油装置。 In claim 1,
Each of the annular end portions has a camshaft oiling device in which the outer shape of the inner portion is set smaller than the outer portion in the axial direction across the communication hole.
前記隣接軸受部材に、前記ころがり軸受の下部に臨むドレン用油路が形成されている、ことを特徴とするカム軸給油装置。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A camshaft oiling device, wherein a drain oil passage that faces a lower portion of the rolling bearing is formed in the adjacent bearing member.
前記カム軸のうち前記コロに対応した位置に大径部が形成され、
前記各環状端部が、前記大径部を軸方向から挟持している、
ことを特徴とするカム軸給油装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A large diameter portion is formed at a position corresponding to the roller of the cam shaft,
Each of the annular ends sandwiches the large diameter portion from the axial direction.
A camshaft oiling device characterized by that.
前記各環状端部が、前記連通孔を挟んで外側部分が内側部分よりも大径とされ、
前記大径とされた前記各外側部分が、前記隣接軸受部材を軸方向から挟持している、
ことを特徴とするカム軸給油装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
Each of the annular end portions has an outer portion having a larger diameter than the inner portion with the communication hole interposed therebetween,
The outer portions having the large diameter sandwich the adjacent bearing member from the axial direction.
A camshaft oiling device characterized by that.
前記保持器が合成樹脂によって形成され、
前記隣接軸受部材の内周面に、前記進角用ヘッド側油路に連なる円環状の進角用ヘッド側環状溝部が形成されると共に、前記遅角用ヘッド側油路に連なる円環状の遅角用ヘッド側環状溝部が形成され、
前記カム軸の外周面に、前記進角用カム軸側油路に連なる円環状の進角用カム軸側環状溝部が形成されると共に、前記遅角用カム軸側油路に連なる円環状の遅角用カム軸側環状溝部が形成され、
前記各外側環状溝部の周縁部にそれぞれ、前記各ヘッド側環状溝部内に個別に延出された円環状の外側リップ部が形成され、
前記各内側環状溝部の周縁部にそれぞれ、前記各カム軸側環状溝部内に延出された円環状の内側リップ部が形成されている、
ことを特徴とするカム軸給油装置。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
The cage is made of synthetic resin;
An annular advance head-side annular groove continuous with the advance angle head-side oil passage is formed on the inner peripheral surface of the adjacent bearing member, and an annular delay connected with the retard angle head-side oil passage is formed. A corner head side annular groove is formed,
An annular advance cam shaft side annular groove continuous with the advance cam shaft side oil passage is formed on an outer peripheral surface of the cam shaft, and an annular advance connecting with the retard cam shaft side oil passage is formed. A retard camshaft-side annular groove is formed,
An annular outer lip portion individually extending into each head-side annular groove portion is formed on each peripheral edge portion of each outer annular groove portion,
An annular inner lip portion extending into each camshaft side annular groove portion is formed on each peripheral edge portion of each inner annular groove portion.
A camshaft oiling device characterized by that.
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