JP2010190060A - Operating fluid supplying structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に設けられたカムジャーナルとカムキャップとに回転可能に支持されたバルブカムシャフトの一端に取り付けられ、作動液の供給を受けて作動する作動装置の作動液供給構造に関する。 The present invention relates to a hydraulic fluid supply structure of an operating device that is attached to one end of a valve cam shaft that is rotatably supported by a cam journal and a cam cap provided in an internal combustion engine and that operates by receiving the supply of hydraulic fluid.
作動液の供給を受けて作動する作動装置、例えば内燃機関のバルブ特性調節装置として、クランクシャフトとバルブカムシャフトとの間の相対的回転位相差を可変とすることにより、バルブタイミングを制御する装置が知られている(例えば特許文献1,2参照)。 Actuator that operates upon supply of hydraulic fluid, for example, a valve characteristic adjusting device for an internal combustion engine, and a device that controls valve timing by varying a relative rotational phase difference between a crankshaft and a valve camshaft Is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
このような可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関では、その車両搭載性を向上させるために、バルブカムシャフトにおいてアクチュエータあるいは可変バルブタイミング装置をカムスプロケットやカムプーリーとは反対側に配置している。 In an internal combustion engine equipped with such a variable valve timing device, an actuator or a variable valve timing device is arranged on the opposite side of the cam sprocket and the cam pulley on the valve camshaft in order to improve the vehicle mountability.
上述のごとくにアクチュエータや可変バルブタイミング装置を配置するために、中空のバルブカムシャフトを採用している。バルブ特性調節装置の作動部が油などの作動液の供給を受けて作動するものである場合には、このバルブカムシャフトの中空部分を、作動液の供給路として利用してバルブ特性調節装置の作動部へ作動液を供給することができる。 In order to arrange the actuator and variable valve timing device as described above, a hollow valve camshaft is employed. When the operating part of the valve characteristic adjusting device is operated by receiving a supply of hydraulic fluid such as oil, the hollow portion of the valve camshaft is used as a hydraulic fluid supply path for the valve characteristic adjusting device. The working fluid can be supplied to the working part.
しかし特許文献1,2に示したごとく、バルブカムシャフトの中空部分にスプール弁やアクチュエータを配置している場合には、作動液の供給路を兼ねさせることが困難となる。したがって中空部分ではなくその周囲の管壁に供給路を形成することが考えられるが、このような薄い管壁内に作動液の供給路を形成することは、作業工程上、期間や歩留まりの問題で生産性が低くなる。管壁を厚くするとバルブカムシャフト全体が大径となり、内燃機関が重量化する。 However, as shown in Patent Documents 1 and 2, when a spool valve or an actuator is disposed in the hollow portion of the valve camshaft, it is difficult to serve as a hydraulic fluid supply path. Therefore, it is conceivable to form a supply path not in the hollow part but in the surrounding pipe wall. However, forming the hydraulic fluid supply path in such a thin pipe wall is a problem in terms of work period and yield. Productivity decreases. If the tube wall is thickened, the entire valve camshaft becomes large and the internal combustion engine becomes heavy.
このような問題は中空のバルブカムシャフトのみでなく、バルブカムシャフトの内部に何らかの部材や各種機構を配置した場合にも同様である。すなわち、配置部材や各種機構より外側の狭隘なシャフト内領域に作動液の供給路を形成することになり、作業工程上、期間や歩留まりの問題で生産性が低くなる。そしてバルブカムシャフト全体を大径にすると内燃機関が重量化する。 Such a problem is not limited to a hollow valve camshaft, but also when any member or various mechanisms are arranged inside the valve camshaft. That is, the hydraulic fluid supply path is formed in the narrow shaft inner region outside the arrangement member and various mechanisms, and the productivity is lowered due to the problem of the period and the yield in the work process. When the entire diameter of the valve camshaft is increased, the internal combustion engine becomes heavy.
本発明は、バルブカムシャフトの一端に取り付けられて作動液の供給を受けて作動する作動装置を備えた内燃機関において、バルブカムシャフトの管壁や狭隘なシャフト内領域に供給路を設けることなく作動装置に対して作動液を供給することができる作動液供給構造を目的とする。 The present invention provides an internal combustion engine having an operating device that is attached to one end of a valve camshaft and operates by receiving supply of hydraulic fluid, without providing a supply path in the tube wall of the valve camshaft or in a narrow shaft area. It aims at the hydraulic fluid supply structure which can supply hydraulic fluid with respect to an actuator.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項1に記載の作動液供給構造は、内燃機関に設けられたカムジャーナルとカムキャップとに回転可能に支持されたバルブカムシャフトの一端に取り付けられ、作動液の供給を受けて作動する作動装置の作動液供給構造であって、前記バルブカムシャフトを支持する複数のカムジャーナルの内で前記作動装置の配置側の端部に位置する端部カムジャーナルとこの端部カムジャーナルと組み合わされた端部カムキャップとからなるバルブカムシャフト支持部分に設けられて前記作動装置に摺動状態で接触するバルブカムシャフト支持側摺動面と、前記作動装置に設けられて前記バルブカムシャフト支持側摺動面に摺動状態にて接触している作動装置側摺動面と、前記バルブカムシャフト支持側摺動面から前記作動装置側摺動面に渡って形成されて、前記バルブカムシャフト支持部分に対して回転する前記作動装置の全ての回転位相位置において前記バルブカムシャフト支持部分と前記作動装置との間での作動液流路の連通状態を維持する回転連通機構とを備えたことを特徴とする。
In the following, means for achieving the above-mentioned purpose, and its operation and effect are described.
The hydraulic fluid supply structure according to claim 1 is attached to one end of a valve camshaft rotatably supported by a cam journal and a cam cap provided in an internal combustion engine, and operates by receiving supply of hydraulic fluid. A hydraulic fluid supply structure for an apparatus, comprising: an end cam journal positioned at an end portion on the arrangement side of the actuator among a plurality of cam journals supporting the valve camshaft; and the end cam journal A valve camshaft support side sliding surface provided on a valve camshaft support portion comprising an end cam cap and contacting the operating device in a sliding state; and a valve camshaft support side slide provided on the operating device. An actuator-side sliding surface that is in sliding contact with the moving surface, and the valve camshaft support-side sliding surface that extends from the actuator-side sliding surface. Rotational communication that maintains the fluid fluid flow communication state between the valve camshaft support portion and the actuator at all rotational phase positions of the actuator that rotates relative to the valve camshaft support portion. And a mechanism.
バルブカムシャフト支持部分と作動装置とは、バルブカムシャフト支持側摺動面及び作動装置側摺動面により、直接、摺動状態にあると共に、バルブカムシャフト支持側摺動面から作動装置側摺動面に渡って回転連通機構が設けられている。このためバルブカムシャフト支持部分と作動装置との間では、回転連通機構を介することでバルブカムシャフト支持部から作動装置へ、直接、作動液が供給できると共に、バルブカムシャフト支持部に対して作動装置が回転しても作動液流路の連通状態が常に維持されている。 The valve camshaft support portion and the actuator are in a slid state directly by the valve camshaft support side sliding surface and the actuator side sliding surface, and the actuator side slide from the valve camshaft support side sliding surface. A rotation communication mechanism is provided across the moving surface. For this reason, between the valve camshaft support portion and the operating device, the hydraulic fluid can be supplied directly from the valve camshaft support portion to the operating device via the rotation communication mechanism, and the valve camshaft support portion operates. Even if the apparatus rotates, the communication state of the hydraulic fluid flow path is always maintained.
したがってバルブカムシャフトが中空状であったり、バルブカムシャフト内部に配置部材や各種機構が存在しても、バルブカムシャフトの管壁や狭隘なシャフト内領域に供給路を設けることなく作動装置に対して作動液を供給することができる。 Therefore, even if the valve camshaft is hollow or there are arrangement members and various mechanisms inside the valve camshaft, the valve camshaft can be connected to the actuator without providing a supply path in the tube wall of the valve camshaft or in the narrow shaft area. Hydraulic fluid can be supplied.
請求項2に記載の作動液供給構造では、請求項1に記載の作動液供給構造において、前記回転連通機構は、前記バルブカムシャフト支持側摺動面と前記作動装置側摺動面との一方の摺動面に前記バルブカムシャフトの回転軸を中心として形成された環状溝と、前記バルブカムシャフト支持側摺動面と前記作動装置側摺動面との他方の摺動面に前記環状溝とは対向する位置に形成されて前記環状溝に作動液流路を連通させる流路開口部とを備えたことを特徴とする。 The hydraulic fluid supply structure according to claim 2, wherein in the hydraulic fluid supply structure according to claim 1, the rotational communication mechanism is one of the valve camshaft support side sliding surface and the operating device side sliding surface. An annular groove formed on the sliding surface of the valve camshaft around the rotation axis of the valve camshaft, and the annular groove on the other sliding surface of the valve camshaft support side sliding surface and the operating device side sliding surface. And a channel opening that is formed at a position facing the channel and communicates the working fluid channel with the annular groove.
回転連通機構は、このような環状溝と流路開口部との組み合わせを摺動面に形成する構成としても良い。
請求項3に記載の作動液供給構造では、請求項1又は2に記載の作動液供給構造において、前記バルブカムシャフトは、中空バルブカムシャフトであることを特徴とする。
The rotation communication mechanism may be configured to form such a combination of the annular groove and the flow path opening on the sliding surface.
The hydraulic fluid supply structure according to claim 3 is the hydraulic fluid supply structure according to claim 1 or 2, wherein the valve camshaft is a hollow valve camshaft.
このようにバルブカムシャフトが中空バルブカムシャフトである場合に、バルブカムシャフトの薄い管壁内に作動液の供給路を形成したり、バルブカムシャフト全体を大径化する必要が無くなる。したがって生産性の低下や内燃機関重量化を防止できる。 Thus, when the valve camshaft is a hollow valve camshaft, there is no need to form a hydraulic fluid supply path in the thin tube wall of the valve camshaft or to increase the diameter of the entire valve camshaft. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in productivity and an increase in weight of the internal combustion engine.
請求項4に記載の作動液供給構造では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の作動液供給構造において、前記作動装置は液圧制御弁が設けられ、この液圧制御弁を外部から電気的に駆動するためのアクチュエータが前記バルブカムシャフト内に配置されていることを特徴とする。
5. The hydraulic fluid supply structure according to
このようなアクチュエータがバルブカムシャフト内に配置されていることにより、バルブカムシャフト内に作動液の供給路を形成することが困難となるが、本発明によればバルブカムシャフト支持部から作動装置へ、直接、作動液が供給できる。したがってバルブカムシャフトの管壁や狭隘なシャフト内領域に供給路を設けることなく作動装置に対して作動液を供給することができる。 By arranging such an actuator in the valve camshaft, it becomes difficult to form a supply path for the hydraulic fluid in the valve camshaft. The hydraulic fluid can be supplied directly to Therefore, the working fluid can be supplied to the actuating device without providing a supply path in the tube wall of the valve camshaft or in the narrow shaft inner region.
請求項5に記載の作動液供給構造では、請求項4に記載の作動液供給構造において、前記アクチュエータは、コイルと可動心とを備え、前記バルブカムシャフト内に配置された状態で外部からの給電状態に応じてコイルに生じる磁力により可動心を移動させて前記液圧制御弁の弁体を駆動するものであることを特徴とする。
The hydraulic fluid supply structure according to claim 5 is the hydraulic fluid supply structure according to
アクチュエータとしては、このようなコイルと可動心とを備えたものを挙げることができる。
請求項6に記載の作動液供給構造では、請求項4又は5に記載の作動液供給構造において、前記作動装置は、前記液圧制御弁として液圧切換弁を備え、この液圧切換弁により作動液の圧力供給状態を切り換えることで作動することを特徴とする。
Examples of the actuator include those provided with such a coil and a movable core.
In the hydraulic fluid supply structure according to claim 6, in the hydraulic fluid supply structure according to
作動装置としては、このような液圧切換弁を備えたものを挙げることができる。本発明の作動液供給構造では、このような作動装置の液圧切換弁に対して、バルブカムシャフトを介することなく作動液を供給して、作動液の圧力供給状態を切り換えさせることができる。 Examples of the operating device include those equipped with such a hydraulic pressure switching valve. In the hydraulic fluid supply structure of the present invention, the hydraulic fluid can be supplied to the hydraulic pressure switching valve of such an actuator without passing through the valve camshaft to switch the pressure supply state of the hydraulic fluid.
請求項7に記載の作動液供給構造では、請求項6に記載の作動液供給構造において、前記液圧切換弁は、スリーブとこのスリーブの内部空間に配置されたスプールとを備えたスプール弁であることを特徴とする。 The hydraulic fluid supply structure according to claim 7 is the hydraulic fluid supply structure according to claim 6, wherein the hydraulic pressure switching valve is a spool valve including a sleeve and a spool disposed in an internal space of the sleeve. It is characterized by being.
液圧切換弁としてはこのようなスプール弁を挙げることができ、バルブカムシャフトを介することなく作動液をスプール弁に供給して、作動液の圧力供給状態を切り換えさせることができる。 Examples of the hydraulic pressure switching valve include such a spool valve, and the hydraulic fluid can be supplied to the spool valve without passing through the valve camshaft to switch the pressure supply state of the hydraulic fluid.
請求項8に記載の作動液供給構造では、請求項4〜7のいずれか一項に記載の作動液供給構造において、前記バルブカムシャフトは中空バルブカムシャフトであって、この中空部分に前記アクチュエータが配置されていることを特徴とする。
The hydraulic fluid supply structure according to
このようにバルブカムシャフトが中空バルブカムシャフトである場合に、その中空部分にアクチュエータを配置することができる。このようなアクチュエータ配置構成において、管壁に供給路を形成することなく容易に作動装置へ作動液が供給できる。 In this way, when the valve camshaft is a hollow valve camshaft, an actuator can be arranged in the hollow portion. In such an actuator arrangement, the working fluid can be easily supplied to the actuating device without forming a supply path in the tube wall.
請求項9に記載の作動液供給構造では、請求項1〜8のいずれか一項に記載の作動液供給構造において、前記作動装置は、内燃機関のバルブ特性を調節するバルブ特性調節装置を構成する機構であることを特徴とする。 The hydraulic fluid supply structure according to claim 9, wherein in the hydraulic fluid supply structure according to any one of claims 1 to 8, the operating device constitutes a valve characteristic adjusting device that adjusts a valve characteristic of an internal combustion engine. It is the mechanism which carries out.
作動装置としては、このようなバルブ特性調節装置に用いられている機構を挙げることができる。本発明の作動液供給構造では、このような機構がバルブカムシャフトの一端に取り付けられていても、この機構に対してバルブカムシャフトを介することなく作動液を供給して、内燃機関のバルブ特性を調節させることができる。 Examples of the actuating device include a mechanism used in such a valve characteristic adjusting device. In the hydraulic fluid supply structure of the present invention, even if such a mechanism is attached to one end of the valve camshaft, the hydraulic fluid is supplied to the mechanism without passing through the valve camshaft, and the valve characteristics of the internal combustion engine Can be adjusted.
請求項10に記載の作動液供給構造では、請求項9に記載の作動液供給構造において、前記バルブ特性調節装置は、内燃機関のバルブタイミングを調節するものであることを特徴とする。
The hydraulic fluid supply structure according to
バルブ特性調節装置としては内燃機関のバルブタイミングを調節するものを挙げることができ、バルブカムシャフトを介することなく作動液を供給して、内燃機関のバルブタイミングを調節させることができる。 Examples of the valve characteristic adjusting device include a device that adjusts the valve timing of the internal combustion engine, and the hydraulic fluid can be supplied without passing through the valve camshaft to adjust the valve timing of the internal combustion engine.
請求項11に記載の作動液供給構造では、請求項1〜10のいずれか一項に記載の作動液供給構造において、前記バルブカムシャフトの外周には、前記端部カムジャーナル及び前記端部カムキャップを間にして前記作動装置とは反対側にスラスト受部が設けられていることを特徴とする。 The hydraulic fluid supply structure according to claim 11, wherein the end cam journal and the end cam are arranged on an outer periphery of the valve camshaft according to any one of claims 1 to 10. A thrust receiving portion is provided on the opposite side of the operating device with a cap in between.
作動装置側摺動面とバルブカムシャフト支持側摺動面との接触と共に、このようにスラスト受部がバルブカムシャフトの外周に設けられていることにより、バルブカムシャフト及び作動装置は軸方向位置が固定された状態で軸回転することができる。 In addition to the contact between the actuator-side sliding surface and the valve camshaft support-side sliding surface, the thrust receiving portion is provided on the outer periphery of the valve camshaft in this way, so that the valve camshaft and the actuator are positioned in the axial direction. The shaft can be rotated in a fixed state.
請求項12に記載の作動液供給構造では、請求項1〜11のいずれか一項に記載の作動液供給構造において、前記バルブカムシャフトは、吸気バルブカムシャフトと排気バルブカムシャフトとの一方又は両方であることを特徴とする。
In the hydraulic fluid supply structure according to
このことにより吸気バルブカムシャフトと排気バルブカムシャフトとの一方又は両方について、その一端に作動装置が取り付けられていても、この作動装置に対してバルブカムシャフトを介することなく作動液を供給して作動させることができる。 As a result, even if an operating device is attached to one or both of the intake valve camshaft and the exhaust valve camshaft, hydraulic fluid is supplied to the operating device without passing through the valve camshaft. Can be operated.
請求項13に記載の作動液供給構造では、請求項1〜12のいずれか一項に記載の作動液供給構造において、前記内燃機関は車両走行駆動用であることを特徴とする。
このような作動液供給構造が適用できる内燃機関としては、車両走行駆動用の内燃機関を挙げることができ、上述した作用・効果を生じさせることができる。したがって車両全体についても生産性の向上や軽量化に貢献できる。
The hydraulic fluid supply structure according to claim 13 is the hydraulic fluid supply structure according to any one of claims 1 to 12, wherein the internal combustion engine is for driving a vehicle.
As an internal combustion engine to which such a hydraulic fluid supply structure can be applied, an internal combustion engine for driving a vehicle can be cited, and the above-described actions and effects can be produced. Therefore, the entire vehicle can also contribute to improvement of productivity and weight reduction.
[実施の形態1]
図1は、上述した発明が適用された内燃機関のバルブ特性調節装置及びその切換弁駆動機構を示す概略構成断面図、図2はそのA−A線要部断面図、図3は図1における要部拡大図である。バルブ特性調節装置は本実施の形態ではバルブタイミング制御装置2として具現化されている。尚、内燃機関は車両走行駆動用であり、更に車両において内燃機関は横方向に配置される横置き型であるが、縦置き型でも良い。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a valve characteristic adjusting device for an internal combustion engine to which the above-described invention is applied and its switching valve drive mechanism, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. It is a principal part enlarged view. The valve characteristic adjusting device is embodied as the valve timing control device 2 in the present embodiment. The internal combustion engine is used for driving the vehicle, and the internal combustion engine in the vehicle is a horizontal type that is arranged in the horizontal direction, but may be a vertical type.
バルブタイミング制御装置2は、吸気バルブ及び排気バルブのそれぞれのバルブカムシャフト4に一体に組み込まれている。図1〜3ではこれら2本のバルブカムシャフト4の一方を示しているが、他方も同様な構成である。したがって内燃機関には図1の構成がシリンダヘッド6上にてカムジャーナル8とカムキャップ10とにより平行状態で回転可能に支持されている。ここで内燃機関は4バルブ4気筒直列型内燃機関であり、バルブカムシャフト4は、自身に配置している2つ一組のカム4aの各組間と全組の両側にて、カムジャーナル8とカムキャップ10とで回転可能に支持されている。
The valve timing control device 2 is integrally incorporated in each
更にバルブカムシャフト4は、バルブタイミング制御装置2が配置されている一端側(作動装置の配置側の端部に相当)にて、バルブカムシャフト支持部分である図4に示す端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とにより回転可能に支持されている。ここで図4の(a)は要部を示す正面図、(b)は斜視図、(c)はバルブカムシャフト4を除いて示す正面図、(d)はその斜視図である。
Further, the
バルブカムシャフト4の前方先端側には、バルブタイミング制御装置2における可変バルブタイミング機構16(作動装置に相当)が取り付けられている。この可変バルブタイミング機構16はハウジング18と、このハウジング18内に配置された内部ロータ20とを備えている。この内部ロータ20はバルブカムシャフト4の前方先端に設けられたものであり、バルブカムシャフト4と共に一体に回転する。
A variable valve timing mechanism 16 (corresponding to an actuating device) in the valve timing control device 2 is attached to the front tip side of the
ハウジング18は、その外周にカムスプロケット歯18aが形成されてタイミングスプロケットの機能を果たしている。図2に示したごとくハウジング18の内周面18bには内部空間に向けて2つの突起18cが設けられ、その先端面18dを内部ロータ20の外周面20aに摺動可能に密着させている。
The
内部ロータ20の外周面20aからは2つのベーン20bが突出し、その先端面20cをハウジング18の内周面18bに摺動可能に密着させている。このことによりハウジング18と内部ロータ20との間に、2つの遅角側油圧室22と2つの進角側油圧室24とを形成している。
Two
これらの油圧室22,24に対して作動油(作動液に相当)を給排するための遅角側油路22a及び進角側油路24aが内部ロータ20の中心軸側から形成されて開口している。この内部ロータ20の中心軸位置には切換弁としてのスプール弁26が配置されている。スプール弁26はスリーブ26a、スプール26b及び内部スプリングを備え、スリーブ26a内にて、内部スプリングの付勢力に抗してあるいは内部スプリングの付勢力にて弁体としてのスプール26bの軸方向位置を変更させる。このことでスリーブ26aに形成された各ポートの連通・非連通状態を容易に切り換えることができる。このような各ポートの連通・非連通状態の切り換えにより、遅角側油路22a及び進角側油路24aを介して各油圧室22,24への油圧供給状態の切り換えがなされ、これに伴って作動油の給排がなされて可変バルブタイミング機構16の進角・遅角が調節される。
A retard
遅角側油路22a及び進角側油路24aへ作動油を給排するスプール弁26には、図5に示すごとくハウジング18に形成された油路28(作動液流路に相当)から導入された作動油が供給される。図5の(a)はバルブカムシャフト4を破断して示す可変バルブタイミング機構16の斜視図、(b)はその背面図である。可変バルブタイミング機構16のハウジング18にはシリンダヘッド6側に作動装置側摺動面18eが形成されている。油路28は、作動装置側摺動面18eにバルブカムシャフト4の先端周りに環状に形成された環状溝30に連通している。
As shown in FIG. 5, an oil passage 28 (corresponding to a hydraulic fluid passage) formed in the
作動装置側摺動面18eに対向した位置には、図4に示した端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とが存在している。これらの端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とは、バルブカムシャフト4の軸回りにそれぞれ作動装置側摺動面18eに対向したバルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aを形成している。これらは連続した平面でありバルブカムシャフト4周りに1つの環状のバルブカムシャフト支持側摺動面を形成している。作動装置側摺動面18eは、この一連のバルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aに対して油密状態で密着している。
The
図1,3に示したごとくバルブカムシャフト4の外周にはスラスト受部4bが端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とを間にして、可変バルブタイミング機構16とは反対側に設けられている。このため作動装置側摺動面18eとバルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aとの接触と共に、スラスト受部4bがバルブカムシャフト4の外周に設けられていることにより、バルブタイミング制御装置2が設けられたバルブカムシャフト4はシリンダヘッド6上において軸方向位置が固定された状態にて軸回転することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
端部カムジャーナル12において、バルブカムシャフト4を支持している摺動面には、軸方向の溝12b(流路開口部に相当)がバルブカムシャフト支持側摺動面12a側を開放した状態で形成されている。この溝12bには、端部カムジャーナル12を貫通して設けられた油路12cの先端が開口し、オイルポンプからの作動油を導入している。この溝12bは、作動装置側摺動面18eに対してバルブカムシャフト支持側摺動面12aを密着させることで、環状溝30に対して開放され、油路として環状溝30を介して可変バルブタイミング機構16内に設けられた油路28に連通する。このことによりオイルポンプからの作動油を油路12c、溝12b、環状溝30から可変バルブタイミング機構16内に導入し、可変バルブタイミング機構16内にて油路28を介してスプール弁26に供給することができる。この端部カムジャーナル12から可変バルブタイミング機構16までの作動油のルートは、バルブカムシャフト支持部分である端部カムジャーナル12から直接、可変バルブタイミング機構16に作動油を供給するルートとなっている。したがってバルブカムシャフト4の管壁内は通過していない。
In the
可変バルブタイミング機構16は、チェーンを介して内燃機関のクランク軸により図2おいてR方向に回転される。ここで液圧切換弁であるスプール弁26により、油路28から供給される作動油を遅角側油路22aを介して遅角側油圧室22内に導入し進角側油圧室24内から作動油を進角側油路24aを介して排出すると、内部ロータ20がハウジング18に対して相対的に図2のL方向に回転して内部ロータ20とハウジング18との間の位相差が変化する。このことによりバルブカムシャフト4に設けられた各気筒のカム4aの回転位相がクランク軸に対して遅角してバルブタイミングが遅角される。スプール弁26により遅角側油圧室22から作動油を遅角側油路22aを介して排出し、油路28から供給される作動油を進角側油路24aを介して進角側油圧室24内に導入すると、内部ロータ20がハウジング18に対して相対的に図2のR方向に回転して内部ロータ20とハウジング18との間の位相差が変化する。このことによりバルブカムシャフト4に設けられた各気筒のカム4aの回転位相がクランク軸に対して進角してバルブタイミングが進角される。
The variable
管状に形成されているバルブカムシャフト4は、その回転軸位置には回転軸空間4cが形成されているが、この回転軸空間4c内にて前方先端側にはアクチュエータとしてソレノイド32が配置されている。ソレノイド32は、円筒状のコイル32aと、このコイル32aの内部空間に軸方向に移動可能に配置されたプランジャ32b(可動心)とを有している。コイル32aは支持部材34の先端に固定されている。支持部材34は、バルブカムシャフト4の回転軸空間4cを、後端側から、一部を除いて内周面4dに対して非接触状態にてソレノイド32まで貫通している。この支持部材34は、シリンダヘッド6の一部を構成している支持台34a、バルブカムシャフト4の回転軸空間4c内をソレノイド32まで貫通する支持アーム34b、支持アーム34bの先端に設けられた基台部34c、及びコイル32aと外部の通電制御部とを接続する2本の導線34dを備えている。基台部34cは、潤滑油をバルブカムシャフト4の内周面4dとの間に供給されることにより内周面4dとは摺動状態にてソレノイド32を支持している。2本の導線34dは、基台部34c、支持アーム34b及び支持台34aに対して絶縁状態に配置されて外部の通電制御部に電気的に接続している。ただし、この2本の導線34dの内で接地側の導線については支持部材34が通電制御部と十分な電気的導通状態にあれば、支持部材34のいずれかの位置にて電気的に接続することで、通電制御部まで配設する必要はない。この構成により、ソレノイド32のコイル32aは、バルブカムシャフト4の回転軸空間4c内に配置された状態であるが、支持部材34を介してシリンダヘッド6に対して、非回転状態にてその位置が固定されている。
The
可変バルブタイミング機構16の内部ロータ20において、その中心軸位置に配置されているスプール弁26は、スプール26bの基端側を、ソレノイド32のプランジャ32bの先端に当接あるいは接続させている。このことによりソレノイド32は、支持部材34を介してなされる通電制御部からの給電状態に応じてコイル32aに生じる磁力により、バルブカムシャフト4の回転軸空間4c内にてプランジャ32bを移動させることで、スプール26bの軸方向位置を容易に調節できる。この調節により、前述したごとく各ポートの連通・非連通状態の切り換えを実行することにより可変バルブタイミング機構16の進角・遅角が調節される。
In the
尚、スプール弁26からの作動油の排出は、矢線のごとく可変バルブタイミング機構16の前方側からハウジング18の外部に排出される。
以上説明した本実施の形態1によれば、以下の効果が得られる。
The hydraulic oil is discharged from the
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(イ).端部カムジャーナル12及び端部カムキャップ14は、可変バルブタイミング機構16のハウジング18に対して、バルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aにて、ハウジング18の作動装置側摺動面18eに対して直接、摺動状態にある。そしてバルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aから作動装置側摺動面18eに渡って溝12bと環状溝30とからなる回転連通機構が設けられている。
(I). The
このためオイルポンプからの作動油は、油路12c、溝12b、環状溝30から可変バルブタイミング機構16内に導入される。そして可変バルブタイミング機構16の油路28を介してスプール弁26に導入される。このことから作動油のルートは端部カムジャーナル12から直接、可変バルブタイミング機構16内に作動油を供給でき、可変バルブタイミング機構16に至る前にバルブカムシャフト4の管壁内を通過する必要はない。
For this reason, the hydraulic oil from the oil pump is introduced into the variable
したがって本実施の形態のごとく、バルブカムシャフト4が、管状、すなわち中空状であり、その内部に配置部材や各種機構(ここではソレノイド32や支持部材34)が存在しても、バルブカムシャフト4の管壁に作動油の供給路を設けることなくバルブタイミング制御装置2の可変バルブタイミング機構16に対して作動油を供給することができる。
Therefore, as in the present embodiment, the
このことによりバルブカムシャフト4全体を大径化する必要が無くなる。したがって生産性の低下や内燃機関重量化を防止でき、このことにより車両全体についても生産性の向上や軽量化に貢献できる。そして軽量化に貢献できることにより車両走行における燃費を高めることができる。
This eliminates the need to increase the diameter of the
[実施の形態2]
本実施の形態では、図6〜8に示すごとくである。図6は要部拡大断面図、図7の(a)は要部を示す正面図、(b)は斜視図、(c)はバルブカムシャフト104を除いて示す正面図、(d)はその斜視図、図8の(a)は可変バルブタイミング機構116の斜視図、(b)はその背面図である。
[Embodiment 2]
This embodiment is as shown in FIGS. 6 is an enlarged cross-sectional view of the main part, (a) of FIG. 7 is a front view showing the main part, (b) is a perspective view, (c) is a front view showing the
ここで回転連通機構は環状溝130と油路128(流路開口部に相当)とから構成されている。環状溝130は端部カムジャーナル112及び端部カムキャップ114側のバルブカムシャフト支持側摺動面112a,114aに形成され、油路128は環状溝130に対向して可変バルブタイミング機構116のハウジング118側の作動装置側摺動面118eに開口している。
Here, the rotation communication mechanism is composed of an
このような回転連通機構が形成されたバルブタイミング制御装置102においても、オイルポンプからの作動油は、端部カムジャーナル112の油路112c、溝112b、環状溝130、油路128を介してスプール弁126に導入される。このことから、作動油のルートは端部カムジャーナル112から直接、可変バルブタイミング機構116に作動油を供給でき、管状に形成されているバルブカムシャフト104の管壁内を通過する必要はない。
Also in the valve
したがって本実施の形態の構成によっても前記実施の形態1の(イ)に述べた効果を生じさせることができる。
[その他の実施の形態]
(a).前記各実施の形態にてバルブカムシャフトとしてはソレノイドの配置のために中空バルブカムシャフトを用いているが、中空バルブカムシャフトではないバルブカムシャフトに対してその先端に収納空間を形成してソレノイドを配置したり、その他の配置部材や各種機構を組み込む場合がある。このような場合にも、ソレノイド、その他の配置部材や各種機構を避けた狭隘な領域に油路形成加工を実行しなくても、作動油を、バルブカムシャフト支持部分からバルブタイミング制御装置の可変バルブタイミング機構に供給することが可能となる。したがって前記各実施の形態と同様な効果を生じさせることができる。
Therefore, the configuration described in the present embodiment can also produce the effect described in (a) of the first embodiment.
[Other embodiments]
(A). In each of the above embodiments, a hollow valve camshaft is used as the valve camshaft for the arrangement of the solenoid. However, a solenoid is formed by forming a storage space at the tip of the valve camshaft that is not a hollow valve camshaft. May be arranged, or other arrangement members and various mechanisms may be incorporated. Even in such a case, the hydraulic fluid can be changed from the valve camshaft support portion to the valve timing control device without performing the oil passage forming process in a narrow area avoiding the solenoid and other arrangement members and various mechanisms. It can be supplied to the valve timing mechanism. Therefore, the same effects as those in the above embodiments can be produced.
(b).前記実施の形態1では流路開口部に相当する溝12bは端部カムジャーナル12側に設けられているが、端部カムキャップ14側に油路12cを延長したり形成したりすることにより、端部カムキャップ14側に流路開口部に相当する溝を設けても良い。
(B). In the first embodiment, the
(c).前記実施の形態1では流路開口部は、バルブカムシャフト4の存在により溝として形成していたが、端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とのバルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aのいずれかに開口する油孔として形成しても良い。
(C). In the first embodiment, the flow path opening is formed as a groove due to the presence of the
あるいは端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とのバルブカムシャフト支持側摺動面12a,14aの境界部分に開口する油孔として形成しても良い。この場合、端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14との各締結面にそれぞれ溝を、バルブカムシャフト支持側摺動面12a,14a側を開放させた状態で形成する。この端部カムジャーナル12と端部カムキャップ14とを締結することにより溝同士が重なって、前記境界部分に開口する油孔として構成される。
Or you may form as an oil hole opened to the boundary part of the valve camshaft support
(d).前記各実施の形態では、図示した作動液供給構造は、吸気バルブ及び排気バルブの両方のバルブカムシャフトに適用されているが、内燃機関に要求される性能やバルブタイミング制御装置全体の配置スペースに対応して、吸気バルブ及び排気バルブのいずれか一方のバルブカムシャフトのみに適用しても良い。 (D). In each of the above-described embodiments, the illustrated hydraulic fluid supply structure is applied to the valve camshafts of both the intake valve and the exhaust valve. Correspondingly, it may be applied to only one of the valve camshafts of the intake valve and the exhaust valve.
(e).前記各実施の形態における可変バルブタイミング機構のハウジングは、カムスプロケット歯が形成されてタイミングスプロケットの機能を果たしているが、タイミングベルトを架けるタイミングプーリーとして構成しても良く、これ以外のタイミングギヤとして構成しても良い。 (E). The housing of the variable valve timing mechanism in each of the embodiments described above has cam sprocket teeth formed to perform the function of the timing sprocket. However, it may be configured as a timing pulley on which a timing belt is mounted, or as a timing gear other than this. You may do it.
(f).前記各実施の形態ではソレノイドはそのコイルが支持部材によりシリンダヘッド側から支持されているが、ソレノイド全体をバルブカムシャフト内に固定して、バルブカムシャフトと共にソレノイドが回転する構成としても良い。 (F). In each of the above embodiments, the coil of the solenoid is supported from the cylinder head side by the support member. However, the solenoid may be fixed in the valve cam shaft so that the solenoid rotates together with the valve cam shaft.
2…バルブタイミング制御装置、4…バルブカムシャフト、4a…カム、4b…スラスト受部、4c…回転軸空間、4d…内周面、6…シリンダヘッド、8…カムジャーナル、10…カムキャップ、12…端部カムジャーナル、12a…バルブカムシャフト支持側摺動面、12b…溝、12c…油路、14…端部カムキャップ、14a…バルブカムシャフト支持側摺動面、16…可変バルブタイミング機構、18…ハウジング、18a…カムスプロケット歯、18b…内周面、18c…突起、18d…先端面、18e…作動装置側摺動面、20…内部ロータ、20a…外周面、20b…ベーン、20c…先端面、22…遅角側油圧室、22a…遅角側油路、24…進角側油圧室、24a…進角側油路、26…スプール弁、26a…スリーブ、26b…スプール、28…油路、30…環状溝、32…ソレノイド、32a…コイル、32b…プランジャ、34…支持部材、34a…支持台、34b…支持アーム、34c…基台部、34d…導線、102…バルブタイミング制御装置、104…バルブカムシャフト、112…端部カムジャーナル、112a…バルブカムシャフト支持側摺動面、112b…溝、112c…油路、114…端部カムキャップ、114a…バルブカムシャフト支持側摺動面、116…可変バルブタイミング機構、118…ハウジング、118e…作動装置側摺動面、126…スプール弁、128…油路、130…環状溝。
2 ... Valve timing control device, 4 ... Valve cam shaft, 4a ... Cam, 4b ... Thrust receiving part, 4c ... Rotating shaft space, 4d ... Inner peripheral surface, 6 ... Cylinder head, 8 ... Cam journal, 10 ... Cam cap, DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記バルブカムシャフトを支持する複数のカムジャーナルの内で前記作動装置の配置側の端部に位置する端部カムジャーナルとこの端部カムジャーナルと組み合わされた端部カムキャップとからなるバルブカムシャフト支持部分に設けられて前記作動装置に摺動状態で接触するバルブカムシャフト支持側摺動面と、
前記作動装置に設けられて前記バルブカムシャフト支持側摺動面に摺動状態にて接触している作動装置側摺動面と、
前記バルブカムシャフト支持側摺動面から前記作動装置側摺動面に渡って形成されて、前記バルブカムシャフト支持部分に対して回転する前記作動装置の全ての回転位相位置において前記バルブカムシャフト支持部分と前記作動装置との間での作動液流路の連通状態を維持する回転連通機構と、
を備えたことを特徴とする作動液供給構造。 A hydraulic fluid supply structure of an operating device that is attached to one end of a valve camshaft rotatably supported by a cam journal and a cam cap provided in an internal combustion engine and operates by receiving supply of hydraulic fluid,
A valve camshaft comprising an end cam journal positioned at an end portion on the arrangement side of the operating device among a plurality of cam journals supporting the valve camshaft, and an end cam cap combined with the end cam journal A valve camshaft support side sliding surface provided in a support portion and in sliding contact with the operating device;
An actuator-side sliding surface provided in the actuator and contacting the valve camshaft support-side sliding surface in a sliding state;
The valve camshaft support is formed at all rotational phase positions of the operating device formed from the valve camshaft supporting side sliding surface to the operating device side sliding surface and rotating with respect to the valve camshaft supporting portion. A rotary communication mechanism that maintains the communication state of the hydraulic fluid flow path between the portion and the operating device;
A hydraulic fluid supply structure comprising:
前記バルブカムシャフト支持側摺動面と前記作動装置側摺動面との一方の摺動面に前記バルブカムシャフトの回転軸を中心として形成された環状溝と、
前記バルブカムシャフト支持側摺動面と前記作動装置側摺動面との他方の摺動面に前記環状溝とは対向する位置に形成されて前記環状溝に作動液流路を連通させる流路開口部と、
を備えたことを特徴とする作動液供給構造。 The hydraulic fluid supply structure according to claim 1, wherein the rotation communication mechanism includes:
An annular groove formed around one of the sliding surfaces of the valve camshaft support side sliding surface and the actuator side sliding surface about the rotation axis of the valve camshaft;
A flow path formed on the other sliding surface of the valve camshaft support side sliding surface and the operating device side sliding surface at a position facing the annular groove and communicating the hydraulic fluid channel with the annular groove. An opening,
A hydraulic fluid supply structure comprising:
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