JP2020016178A

JP2020016178A - 内燃機関

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Publication number: JP2020016178A
Application number: JP2018139050A
Authority: JP
Inventors: 慶遠藤; Kei Endo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2020-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: JP7035880B2; US11168589B2; CN110778373B; CN110778373A; US20200032679A1

Abstract

【課題】油路の下流側に位置するバルブタイミング可変機構において油圧不足になるおそれがある。【解決手段】同一油圧のオイルを供給して動作した場合、吸気側バルブタイミング可変機構７００の方が排気側バルブタイミング可変機構６００よりもオイルの漏れが多い。油路１３０の上流側に排気側バルブタイミング可変機構６００へとオイルを導くための排気側接続通路１３１を接続し、油路１３０の下流側に吸気側バルブタイミング可変機構７００へとオイルを導くための吸気側接続通路１３３を接続している。これにより、油路１３０の下流側に位置するバルブタイミング可変機構における油圧不足を抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関に関する。

特許文献１の内燃機関では、シリンダヘッドの上部に吸気側カムシャフト及び排気側カムシャフトが互いに平行に配置されている。また、吸気側カムシャフト及び排気側カムシャフトの端部には、吸気側バルブタイミング可変機構及び排気側バルブタイミング可変機構が取り付けられている。さらに、シリンダヘッドの内部には、オイルが流通するメイン油路が区画されている。メイン油路には、吸気側バルブタイミング可変機構にオイルを供給するための吸気側接続通路が接続されている。また、メイン油路における吸気側接続通路よりも下流には、排気側バルブタイミング可変機構にオイルを供給するための排気側接続通路が接続されている。

オイルポンプによって吸い上げられたオイルは、シリンダヘッドのメイン油路から吸気側接続通路を介して吸気側バルブタイミング可変機構に供給され、メイン油路から排気側接続通路を介して排気側バルブタイミング可変機構に供給される。そして、吸気側バルブタイミング可変機構及び排気側バルブタイミング可変機構に対しては、内燃機関の運転状態に応じてオイルが給排される。これにより、クランク角に対する吸気側カムシャフト及び排気側カムシャフトの位相を変化させて、吸気バルブ及び排気バルブの開閉時期を進角又は遅角させる。

特開２０１６−１２８６８２号公報

特許文献１の内燃機関においては、吸気側バルブタイミング可変機構や排気側バルブタイミング可変機構に供給されたオイルが、これらバルブタイミング可変機構の内部から外部へと漏れることがある。したがって、メイン油路の下流側における油圧は、メイン油路の上流側で油圧低下した分だけ低くなる。そのため、吸気側バルブタイミング可変機構及び排気側バルブタイミング可変機構のうち、メイン油路の下流側に位置するバルブタイミング可変機構において油圧不足になるおそれがある。

上記課題を解決するため、本発明は、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに組み付けられた排気側カムシャフトと、前記シリンダヘッドに組み付けられた吸気側カムシャフトと、前記排気側カムシャフトの端部に取り付けられてオイルの給排により排気弁の開閉時期を変更する排気側バルブタイミング可変機構と、前記吸気側カムシャフトの端部に取り付けられてオイルの給排により吸気弁の開閉時期を変更する吸気側バルブタイミング可変機構と、前記シリンダヘッドの内部に区画され、オイルポンプにより汲み上げられたオイルが流通する油路とを備えた内燃機関であって、前記油路には、当該油路から分岐して前記排気側バルブタイミング可変機構へとオイルを導くための排気側接続通路と、当該油路から分岐して前記吸気側バルブタイミング可変機構へとオイルを導くための吸気側接続通路とが接続されており、前記排気側バルブタイミング可変機構及び前記吸気側バルブタイミング可変機構のうち同一油圧のオイルを供給して動作させたときにオイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路が、オイルの漏れが少ない方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路よりも前記油路上において下流側に位置している。

上記構成によれば、上流側にオイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路を設けた場合よりも、油路の下流側に位置するバルブタイミング可変機構に導かれるオイルの油圧は高くなる。そのため、油路の下流側に位置するバルブタイミング可変機構における油圧不足を抑制できる。

上記発明において、前記排気側カムシャフトの端部に固定された排気側カムスプロケットと、前記吸気側カムシャフトの端部に固定された吸気側カムスプロケットと、クランクシャフトの端部に固定されたクランクスプロケットとには、回転トルクを伝達するためのタイミングチェーンが掛け回されており、排気側及び吸気側のうち、オイルの漏れが少ない方のバルブタイミング可変機構が設けられている側を上流側、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構が設けられている側を下流側としたとき、下流側のカムスプロケットが、前記タイミングチェーンの走行方向において、上流側のカムスプロケットよりも、前記クランクスプロケットに対して遠い側に位置していることが好ましい。

上記構成によれば、オイルの漏れが多い下流側のカムスプロケットでは、上流側のカムスプロケットよりもタイミングチェーンの張力が強くなる。そのため、２つのカムスプロケットのうち、比較的に摩耗しやすいカムスプロケットが、バルブタイミング可変機構から漏れ出たオイルによって潤滑されやすい。

上記発明において、前記排気側バルブタイミング可変機構及び前記吸気側バルブタイミング可変機構には、オイルの給排を制御するオイルコントロールバルブが接続されており、少なくともオイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構のオイルコントロールバルブは、当該バルブタイミング可変機構の径方向の中心部に挿入されていることが好ましい。

オイルコントロールバルブがバルブタイミング可変機構の中心部に挿入されていると、当該バルブタイミング可変機構の応答性を向上できる一方で、オイルが漏れやすくなる。上記構成では、少なくともオイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構の中心部にオイルコントロールバルブが挿入されているため、このバルブタイミング可変機構におけるオイルの漏れは相応の量となる。このような構成を前提として、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを供給するための接続通路を下流側に配置することは、油路におけるオイルの油圧不足を抑制する上で、非常に好適である。

上記発明において、前記油路には、前記シリンダヘッドの内部に区画され、オイルを噴射するオイルジェットへとオイルを導くためのジェット接続通路が接続されており、当該ジェット接続通路が、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路よりも前記油路上において上流側に位置していることが好ましい。

オイルジェットからはオイルが噴射されるため、オイルジェットに導かれるオイルの油圧が低いと、オイルを勢いよく噴射できないおそれがある。上記構成によれば、ジェット通路には、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構によって低下する前の油圧が供給される。したがって、オイルジェットに導かれるオイルの油圧として十分な油圧を確保できる。

内燃機関の概略側面図。内燃機関の模式図。吸気側バルブタイミング可変機構の内部の概略構成を示す平面図。図３における４−４線で切断した図であって、中間ロック部によって吸気側相対回転位相が中間位相でロックされている状態を示す断面図。吸気側相対回転位相が最遅角位相で保持されている状態を示す断面図。排気側バルブタイミング可変機構の内部の概略構成を示す平面図。図６における７−７線で切断した図であって、排気側相対回転位相が最遅角位相と最進角位相との間に保持されている状態を示す断面図。油路の上流側に吸気側接続通路を接続し、油路の下流側に排気側接続通路を接続した場合の、油圧の変化を示すグラフ。油路の上流側に排気側接続通路を接続し、油路の下流側に吸気側接続通路を接続した場合の、油圧の変化を示すグラフ。

内燃機関の一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、内燃機関が車両に搭載されているものとし、その車両の上下方向を内燃機関の上下方向として説明する。

先ず、図１及び図２に従って、本実施形態の内燃機関Ｅの概略構成について説明する。図１に示すように、内燃機関Ｅは、全体として直方体形状のシリンダブロックＣＢを備えている。図２に示すように、シリンダブロックＣＢの内部には、気筒Ｃが区画されている。気筒Ｃの内部には、当該気筒Ｃ内を往復移動可能にピストン１００が収容されている。ピストン１００は、コネクティングロッド１１０を介してクランクシャフト１０に連結されている。なお、シリンダブロックＣＢには複数の気筒Ｃが設けられているが、図２では１つのみ図示している。

図１に示すように、シリンダブロックＣＢの下端には、図示しない複数のクランクキャップが固定されている。これらシリンダブロックＣＢとクランクキャップとの間には、クランクシャフト１０が回転可能に支持されている。クランクシャフト１０はシリンダブロックＣＢを貫通しており、当該クランクシャフト１０の両端部がシリンダブロックＣＢの外部に突出している。このクランクシャフト１０の軸線方向一方側の端部（図１において紙面手前側の端部）には、クランクスプロケット１１が固定されている。なお、図１では、クランクスプロケット１１を概略的に円で図示している。

シリンダブロックＣＢの下端には、クランクシャフト１０を下側から覆うように、有底箱状のオイルパン２０が配置されている。このオイルパン２０の内部には、内燃機関Ｅの各所を潤滑させたり、各機構を作動させたりするためのオイルが収容されている。また、オイルパン２０の内部には、当該オイルパン２０に収容されているオイルを圧送するためのオイルポンプ２１が収容されている。オイルポンプ２１の入力軸２２の端部は内燃機関Ｅの外部に突出している。また、オイルポンプ２１の入力軸２２の端部には、略円盤状のオイルポンプスプロケット２３が固定されている。なお、図１では、オイルポンプスプロケット２３を概略的に円で図示している。

上記クランクスプロケット１１とオイルポンプスプロケット２３には、ポンプチェーンＰＣが掛け回されている。したがって、内燃機関Ｅのクランクシャフト１０が回転すると、その回転力が、クランクスプロケット１１、ポンプチェーンＰＣ、オイルポンプスプロケット２３を介してオイルポンプ２１へと伝達される。

シリンダブロックＣＢの上端には、直方体状のシリンダヘッドＣＨが固定されている。図２に示すように、シリンダヘッドＣＨの内部には、排気ポート３０や吸気ポート４０が区画されている。排気ポート３０には、当該排気ポート３０から排気を排出するための排気管３１が接続されている。吸気ポート４０には、当該吸気ポート４０に吸気を導くための吸気管４１が接続されている。吸気管４１には、吸気ポート４０内に向かって燃料を噴射する燃料噴射弁４２が取り付けられている。また、シリンダヘッドＣＨにおいて、シリンダブロックＣＢの気筒Ｃと対向する位置には、燃料を点火するための点火プラグ５０が取り付けられている。

シリンダヘッドＣＨの上端には、図示しないカムキャップが固定されている。これらシリンダヘッドＣＨとカムキャップとの間には、排気側カムシャフト６０及び吸気側カムシャフト７０が回転可能に支持されている。排気側カムシャフト６０には、当該排気側カムシャフト６０の回転運動を往復直線運動に変換するための排気カム６１が取り付けられている。また、吸気側カムシャフト７０には、当該吸気側カムシャフト７０の回転運動を往復直線運動に変換するための吸気カム７１が取り付けられている。

図１に示すように、内燃機関Ｅにおける上下方向及びクランクシャフト１０の軸線方向のいずれにも直交する方向（図１において左右方向）を、内燃機関Ｅの幅方向とする。この場合、排気側カムシャフト６０は、クランクシャフト１０の中心軸線よりも幅方向一方側に位置しており、吸気側カムシャフト７０は、クランクシャフト１０よりも幅方向他方側に位置している。これら排気側カムシャフト６０及び吸気側カムシャフト７０の一端は、シリンダヘッドＣＨの外部に突出している。また、排気側カムシャフト６０及び吸気側カムシャフト７０は、クランクシャフト１０の中心軸線に対して、平行に延びている。

図２に示すように、シリンダヘッドＣＨには、排気ポート３０を開閉するための排気バルブ３２、及び吸気ポート４０を開閉するための吸気バルブ４３が取り付けられている。排気バルブ３２には、排気カム６１及び排気側駆動レバー３３を介して、排気側カムシャフト６０の回転運動が往復直線運動に変換されて伝達される。同様に、吸気バルブ４３には、吸気カム７１及び吸気側駆動レバー４４を介して、吸気側カムシャフト７０の回転運動が往復直線運動に変換されて伝達される。

図１に示すように、排気側カムシャフト６０の一方側（図１において紙面手前側）の端部には、略円盤状の排気側バルブタイミング可変機構６００が取り付けられている。排気側バルブタイミング可変機構６００における径方向の中心部分には、略円筒状でボルト式のオイルコントロールバルブ６２が挿通されている。このオイルコントロールバルブ６２の先端側の一部は、排気側カムシャフト６０内に挿通されている。これにより、排気側バルブタイミング可変機構６００が、オイルコントロールバルブ６２によって排気側カムシャフト６０に固定されている。排気側バルブタイミング可変機構６００は、排気側カムスプロケット６０１を備えている。排気側バルブタイミング可変機構６００は、オイルの給排により排気バルブ３２の開閉時期を変更する。なお、図１では、排気側カムスプロケット６０１を概略的に円で図示している。

吸気側カムシャフト７０の一方側の端部には、略円盤状の吸気側バルブタイミング可変機構７００が取り付けられている。吸気側バルブタイミング可変機構７００における径方向の中心部分には、略円筒状でボルト式のオイルコントロールバルブ７２が挿通されている。このオイルコントロールバルブ７２の先端側の一部は、吸気側カムシャフト７０内に挿通されている。これにより、吸気側バルブタイミング可変機構７００が、オイルコントロールバルブ７２によって吸気側カムシャフト７０に固定されている。吸気側バルブタイミング可変機構７００は、吸気側カムスプロケット７０１を備えている。吸気側バルブタイミング可変機構７００は、オイルの給排により吸気バルブ４３の開閉時期を変更する。なお、図１では、吸気側カムスプロケット７０１を概略的に円で図示している。

シリンダヘッドＣＨの上端には、シリンダヘッドカバーＨＣが固定されている。シリンダヘッドカバーＨＣは、排気側カムシャフト６０の大部分、吸気側カムシャフト７０の大部分及び図示しない複数のカムキャップを上方から覆っている。

内燃機関Ｅにおいて、クランクスプロケット１１と、排気側カムスプロケット６０１と、吸気側カムスプロケット７０１とには、タイミングチェーンＴＣが巻き掛けられている。なお、この実施形態では、クランクシャフト１０の軸線方向一方側から見た場合に、クランクスプロケット１１が時計回りに回転する。そして、クランクスプロケット１１から送り出されたタイミングチェーンＴＣが、排気側カムスプロケット６０１、吸気側カムスプロケット７０１を経て、再びクランクスプロケット１１に戻るように走行する。

シリンダブロックＣＢにおけるクランクシャフト１０の軸線方向一方側の外面には、タイミングチェーンＴＣ及びポンプチェーンＰＣを囲うチェーンケース２００が取り付けられている。チェーンケース２００は、内燃機関Ｅに取り付けられる第１ケース２０１と、第１ケース２０１とほぼ同様の平面視形状をなす図示しない第２ケースとで構成される。第１ケース２０１と第２ケースは対向配置されていて、第１ケース２０１における内燃機関Ｅと反対側の端面に第２ケースの端面が突き合わされている。これら第１ケース２０１と第２ケースとの間には、タイミングチェーンＴＣ及びポンプチェーンＰＣを収容するためのチェーン室Ｒが区画されている。

チェーンケース２００の第１ケース２０１は、板状の主壁部２０２と、その主壁部２０２の縁からクランクシャフト１０の軸線方向一方側へと立設された外縁壁部２０３とを備えている。主壁部２０２の平面視形状は、タイミングチェーンＴＣ及びポンプチェーンＰＣの軌跡等に応じて設計されている。この実施形態では、全体として上下方向に長尺で、上端はシリンダヘッドカバーＨＣにまで、下端はオイルパン２０にまで至っている。主壁部２０２のクランクシャフト１０の軸線方向他方側の面は、シリンダブロックＣＢのクランクシャフト１０の軸線方向一方側の面に固定されている。また、主壁部２０２には、クランクスプロケット１１、排気側カムスプロケット６０１及び吸気側カムスプロケット７０１を通すための切り欠きや孔が設けられている。

第１ケース２０１の主壁部２０２におけるクランクシャフト１０の軸線方向一方側の面には、タイミングチェーンＴＣの走行をガイドする固定ガイド部２１０が固定されている。固定ガイド部２１０は、クランクスプロケット１１と吸気側カムスプロケット７０１との間に位置している。固定ガイド部２１０は、長尺でやや湾曲した形状（弓なり形状）になっており、湾曲の外側が内燃機関Ｅの幅方向中央側を向いている。固定ガイド部２１０の湾曲の外側面には、タイミングチェーンＴＣが当接している。固定ガイド部２１０は、その長手方向上側及び下側においてボルトＢでシリンダブロックＣＢに固定されている。

第１ケース２０１の主壁部２０２におけるクランクシャフト１０の軸線方向一方側の面には、タイミングチェーンＴＣの走行をガイドする揺動ガイド部２２０が固定されている。揺動ガイド部２２０は、クランクスプロケット１１と排気側カムスプロケット６０１との間に位置している。揺動ガイド部２２０は、長尺で湾曲した形状（弓なり形状）になっており、湾曲の外側が内燃機関Ｅの幅方向中央側を向いている。すなわち、揺動ガイド部２２０の湾曲の外側が、固定ガイド部２１０の湾曲の外側と向き合っている。揺動ガイド部２２０には、その長手方向下側において、ピンＰが挿通されている。揺動ガイド部２２０は、ピンＰを中心として揺動可能な状態でシリンダブロックＣＢに取り付けられている。そして、揺動ガイド部２２０の湾曲の外側面には、タイミングチェーンＴＣが当接している。

第１ケース２０１の主壁部２０２には、揺動ガイド部２２０を押圧することにより揺動ガイド部２２０を揺動させるテンショナ２３０が固定されている。テンショナ２３０は、内燃機関Ｅの幅方向において、クランクスプロケット１１と排気側カムスプロケット６０１との間に掛け回されているタイミングチェーンＴＣよりも一方側に位置している。テンショナ２３０の先端部は、揺動ガイド部２２０の湾曲の内側に当接している。

シリンダヘッドＣＨにおけるクランクシャフト１０の軸線方向一方側の面には、オイルを噴射するオイルジェット２４０が開口している。内燃機関Ｅにおいて、オイルジェット２４０のジェット開口部２４１は、クランクシャフト１０の軸線方向一方側から見たときに、排気側カムスプロケット６０１と吸気側カムスプロケット７０１との間に配置されている。

次に、図３〜図５に従って本実施形態の吸気側バルブタイミング可変機構７００について詳述する。図３に示すように、吸気側カムシャフト７０の軸線方向一方側から視ると、吸気側バルブタイミング可変機構７００は、略円状となっている。吸気側バルブタイミング可変機構７００は、吸気バルブ４３のバルブタイミング（開閉タイミング）を変更する可変部７１０、吸気バルブ４３のバルブタイミングを最遅角時期と最進角時期との間の中間時期に保持する中間ロック部７４０に大別される。

可変部７１０のハウジングロータ７１５は、全体として円筒形状の筒状部７１６を備えている。ハウジングロータ７１５の筒状部７１６の外壁には、円環状の外歯スプロケットである吸気側カムスプロケット７０１が固定されている。なお、吸気側カムスプロケット７０１の内縁は筒状部７１６の外壁面に固定されている。したがって、ハウジングロータ７１５は、吸気側カムスプロケット７０１と一体回転する。筒状部７１６における内壁からは、複数（本実施形態では３つ）の区画壁７１７が径方向内側に向けて突出している。各区画壁７１７の突出長は、いずれも同じになっている。そして、周方向で互いに隣り合う区画壁７１７同士の間に収容室７１８が区画されている。なお、区画壁７１７の突出側の先端部には、区画シール部７１７Ｓが設けられている。

ハウジングロータ７１５の内部には、吸気側カムシャフト７０と一体回転するベーンロータ７１１が配置されている。ベーンロータ７１１における径方向の中心部を構成するボス７１２は、吸気側カムシャフト７０の端部に固定されている。ボス７１２の外周面からは、上述した区画壁７１７の数に対応した複数（本実施形態では３つ）のベーン７１３が、径方向の外側に突出している。各ベーン７１３の突出長は、区画壁７１７の突出長と同一になっている。各ベーン７１３は、ハウジングロータ７１５における隣り合う区画壁７１７の間に位置している。なお、ベーン７１３の突出側の先端部には、ベーンシール部７１３Ｓが設けられており、ベーン７１３と筒状部７１６との隙間がシールされている。また、ボス７１２の外周面には、各区画壁７１７の区画シール部７１７Ｓが接触しており、ボス７１２と各区画壁７１７との隙間がシールされている。

ハウジングロータ７１５における収容室７１８は、ハウジングロータ７１５の径方向内側に配置されるベーンロータ７１１のベーン７１３によって２つの油圧室に区画されている。収容室７１８におけるベーン７１３よりも吸気側カムシャフト７０の回転方向後側の油圧室は進角用の油圧室としての進角室７１９である。収容室７１８におけるベーン７１３よりも吸気側カムシャフト７０の回転方向前側の油圧室は遅角用の油圧室としての遅角室７２０である。

なお、図４及び図５に示すようにハウジングロータ７１５の一方側の開口（図４では下側の開口）は、第１カバー７９０によって閉塞されている。一方、ハウジングロータ７１５の他方側の開口（図４では上側の開口）は、第２カバー７９１によって閉塞されている。

吸気側バルブタイミング可変機構７００では、遅角室７２０にオイルが供給されるとともに進角室７１９からオイルが排出されると、遅角室７２０内の油圧が進角室７１９内の油圧よりも高くなる。この場合、ベーンロータ７１１がハウジングロータ７１５に対して吸気側カムシャフト７０の回転方向とは反対の方向（図３における左回り）に相対回転される。このようにハウジングロータ７１５に対するベーンロータ７１１の相対回転位相が変位すると、クランクシャフト１０に対する吸気バルブ４３のバルブタイミングが遅角される。なお、以降の記載において、「クランクシャフト１０に対する吸気側カムシャフト７０の相対回転位相」のことを、「吸気側相対回転位相」というものとする。

一方、進角室７１９のオイルが供給されるとともに遅角室７２０からオイルが排出されると、進角室７１９内の油圧が遅角室７２０内の油圧よりも高くなる。この場合、ベーンロータ７１１がハウジングロータ７１５に対して吸気側カムシャフト７０の回転方向（図３における右回り）に相対回転される。このように吸気側相対回転位相が変位した場合、吸気バルブ４３のバルブタイミングが進角される。

図３に示すように、中間ロック部７４０は、ベーンロータ７１１のベーン７１３のうちの２つに設けられている。この中間ロック部７４０は、吸気側相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間に設定されている中間位相で保持する機構である。なお、最遅角位相とは、バルブタイミングが最も遅角されているときの相対回転位相であり、最遅角位相とは、バルブタイミングが最も進角されているときの相対回転位相である。また、吸気側相対回転位相が中間位相に保持された状態では、吸気バルブ４３のバルブタイミングが最遅角時期と最進角時期との間の中間時期に保持された状態となる。２つの中間ロック部７４０の構成は同一であるため、一方の説明は省略する。

図４及び図５に示すように、中間ロック部７４０は、ロックするためのピンを突出及び収容させるピン可動部７５０と、ピン可動部７５０から突出させたピンを嵌合させる中間ロック穴７７０とに大別される。ピン可動部７５０において、円筒形状をなすインナーピン７５１の外周には、円環状のアウターピン７５２が配置されている。アウターピン７５２は、インナーピン７５１に対して吸気側カムシャフト７０の軸方向（図４における上下方向）に摺動可能となっている。そして、インナーピン７５１及びアウターピン７５２は、ベーン７１３に形成されている収容孔７５３内に収容されている。

収容孔７５３内において、収容孔７５３の第２カバー７９１側（図４では上側）の開口部では、円筒状のスプリングガイドブッシュ７５４が固定されている。スプリングガイドブッシュ７５４の外壁は、収容孔７５３の第２カバー７９１側の開口部の内壁と接触して、収容孔７５３の開口を閉塞している。収容孔７５３内において、収容孔７５３の第１カバー７９０側（図４では下側）の開口部では、円筒状のリングブッシュ７５５が固定されている。リングブッシュ７５５の外壁は、収容孔７５３の第１カバー７９０側の開口部の内壁と接触している。このリングブッシュ７５５の中央には、インナーピン７５１の先端が通過できる程度の円孔７５６が貫通されている。

また、インナーピン７５１とスプリングガイドブッシュ７５４との間には、インナーピンスプリング７５７が収容されている。インナーピンスプリング７５７は、インナーピン７５１を第１カバー７９０側に付勢している。また、アウターピン７５２とスプリングガイドブッシュ７５４との間には、アウターピンスプリング７５８が収容されている。アウターピンスプリング７５８は、アウターピン７５２を第１カバー７９０側に付勢している。

アウターピン７５２とリングブッシュ７５５との間には、解除室７５９が区画されている。解除室７５９へのオイルの供給によって解除室７５９での油圧が増大されると、アウターピン７５２はアウターピンスプリング７５８の付勢力に抗して第２カバー７９１側に変位可能となる。アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位すると、インナーピン７５１はインナーピンスプリング７５７の付勢力に抗して第２カバー７９１側に変位可能となる。

ベーン７１３には、進角室連通路７６０が区画されている。進角室連通路７６０は、収容孔７５３と進角室７１９とを連通している。また、ベーン７１３には、遅角室連通路７６１が区画されている。遅角室連通路７６１は、収容孔７５３と遅角室７２０とを連通している。これら進角室連絡路７６０及び遅角室連絡路７６１は、アウターピン７５２が最も第２カバー７９１側に位置したときに当該アウターピン７５２によって完全に塞がれ、且つ、アウターピン７５２が最も第１カバー７９０側に位置したときに一部がアウターピン７５２によって塞がれずに開口する位置に設けられている。したがって、アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位したときに進角室連通路７６０及び遅角室連通路７６１の連通がアウターピン７５２によって遮断される。一方で、解除室７５９の油圧が減少され、アウターピン７５２が第１カバー７９０側に変位したときには、進角室７１９と遅角室７２０とが互いに連通される。

中間ロック部７４０における中間ロック穴７７０は、第１カバー７９０のピン可動部７５０側の面において窪んでいる。中間ロック穴７７０は円柱状で、中間ロック穴７７０の直径は、インナーピン７５１の直径よりもやや大きく設計されている。そして、中間ロック穴７７０は、吸気側回転位相が中間位相になったときに、ピン可動部７５０におけるインナーピン７５１が突出する位置に配置されている。

そして、図４に示すように、中間ロック部７４０にあっては、吸気側回転位相が上記中間位相になると、インナーピン７５１が、インナーピンスプリング７５７による付勢力によって収容孔７５３から第１カバー７９０側に突出する。そして、中間ロック穴７７０内に進入する。こうしてインナーピン７５１が中間ロック穴７７０に係合されることでハウジングロータ７１５に対するベーンロータ７１１の相対回転が規制され、吸気側相対回転位相が中間位相でロックされる。

図３に示すように、ベーンロータ７１１には、大気開放通路７１４が区画されている。大気開放通路７１４は、ベーン７１３における収容孔７５３から径方向内側に延び、ボス７１２の内壁において開口している。すなわち、大気開放通路７１４は、ベーン７１３における収容孔７５３内と、吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部（ベーンロータ７１１の径方向内側）とを連通させている。大気開放通路７１４における収容孔７５３側の開口は、アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位したときに当該アウターピン７５２によって塞がれる位置に設定されている。すなわち、アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位したときには、大気開放通路７１４と収容孔７５３の連通がアウターピン７５２によって遮断される。一方で、解除室７５９の油圧が減少され、アウターピン７５２が第１カバー７９０側に変位したときには、大気開放通路７１４と収容孔７５３とが互いに連通される。

なお、オイルポンプ２１によってオイルパン２０から吸い込まれたオイルが、吸気側バルブタイミング可変機構７００に取り付けられたオイルコントロールバルブ７２を通じて吸気側バルブタイミング可変機構７００を含む各部位に供給される。図示は省略するが、オイルコントロールバルブ７２は、複数のポートが設けられているハウジングと、このハウジング内に設けられているスプールとにより構成されている。この実施形態では、オイルコントロールバルブ７２におけるハウジングは、複数の部品が軸方向に連結されることで構成されている。

オイルコントロールバルブ７２には、図示しない電磁ソレノイドが取り付けられている。電磁ソレノイドによる電磁力とスプリングによる付勢力とに基づきハウジング内部のスプールが軸方向に変位することで、進角室７１９、遅角室７２０及び解除室７５９に対するオイルの給排態様が制御される。

オイルコントロールバルブ７２は、内燃機関Ｅの運転状態等に応じて、オイルの給排態様を変化させることによって、複数の動作モードのうちのいずれかのモードで動作される。こうしたオイルコントロールバルブ７２の動作モードとしては、例えば以下のような中間ロックモード、オイル充填モード、進角モード、保持モード、及び遅角モードが挙げられる。

中間ロックモードでは、進角室７１９及び遅角室７２０へのオイルの給排をともに停止し、解除室７５９からオイルを排出する。この場合、解除室７５９の油圧が低くなるため、アウターピン７５２は第１カバー７９０側に変位する。したがって、インナーピン７５１は収容孔７５３から突出可能な状態となる。そのため、図４に示すように、吸気側相対回転位相が中間位相となっているときには、インナーピン７５１が、中間ロック穴７７０に係合されることによって、吸気側相対回転位相が中間位相に固定された状態にロックされる。また、アウターピン７５２が第１カバー７９０側に変位するため、大気開放通路７１４と収容孔７５３が連通される。

オイル充填モードでは、進角室７１９にオイルを供給する一方で、遅角室７２０からのオイルの排出を停止し、解除室７５９からオイルを排出する。この場合、解除室７５９の油圧が低くなるため、アウターピン７５２は第１カバー７９０側に変位する。したがって、進角室７１９と遅角室７２０とが互いに連通して、進角室７１９に供給されたオイルが遅角室７２０に流入する。よって、進角室７１９及び遅角室７２０が速やかにオイルで満たされるため、吸気側バルブタイミング可変機構７００が速やかに動作可能な状態になる。また、アウターピン７５２が第１カバー７９０側に変位するため、大気開放通路７１４と収容孔７５３が連通される。その結果、オイル充填モードでは、進角室７１９へ供給されたオイルの一部が大気開放通路７１４を介して外部に漏れる。

進角モードでは、進角室７１９にオイルを供給する一方で遅角室７２０からオイルを排出するとともに、解除室７５９にオイルを供給する。この場合、進角室７１９の油圧が遅角室７２０の油圧よりも高くなるため、吸気側相対回転位相が進角側に変位され、吸気バルブ４３のバルブタイミングが進角される。また、解除室７５９の油圧が高くなるため、インナーピン７５１は収容孔７５３に収容される。したがって、中間ロック部７４０による吸気側相対回転位相のロックは解除されている。また、解除室７５９の油圧が高くなることにより、アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位するため、大気開放通路７１４と収容孔７５３とが遮断される。

保持モードでは、進角室７１９及び遅角室７２０のオイルの給排をともに停止し、解除室７５９にオイルを供給する。この場合、進角室７１９及び遅角室７２０のオイルの油圧が変更されないため、吸気側相対回転位相は変位せず吸気バルブ４３のバルブタイミングが現状のまま保持される。また、解除室７５９の油圧が高くなるため、インナーピン７５１は収容孔７５３に収容される。したがって、中間ロック部７４０による相対回転位相のロックは解除されている。すなわち、保持モードでは、ロックモードと異なり、吸気側相対回転位相の保持が進角室７１９及び遅角室７２０の油圧の保持によって行われる。そして、インナーピン７５１による吸気側相対回転位相の保持は解除されているため、進角モードや後述する遅角モードに切り替えられると、ベーン７１３が速やかに相対回転し、バルブタイミングが速やかに変更される。なお、保持モードは、例えば、機関運転中においてバルブタイミングを保持するときや、中間ロック部７４０によりバルブタイミングがロックされた状態からその状態を解除するときに選択される。また、解除室７５９の油圧が高くなることにより、アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位するため、大気開放通路７１４と収容孔７５３とが遮断される。

遅角モードでは、遅角室７２０にオイルを供給する一方で進角室７１９からオイルを排出するとともに、解除室７５９にオイルを供給する。この場合、遅角室７２０の油圧が進角室７１９の油圧よりも高くなるため、吸気側相対回転位相が遅角側に変位され、吸気バルブ４３のバルブタイミングが遅角される。また、解除室７５９の油圧が高くなるため、インナーピン７５１は収容孔７５３に収容される。したがって、中間ロック部７４０による吸気側相対回転位相のロックは解除されている。なお、遅角モードは、例えばバルブタイミングを遅角させる際に選択される。また、解除室７５９の油圧が高くなることにより、アウターピン７５２が第２カバー７９１側に変位するため、大気開放通路７１４と収容孔７５３とが遮断される。

次に、図６及び図７に従って本実施形態の排気側バルブタイミング可変機構６００について詳述する。図６に示すように、排気側カムシャフト６０の軸線方向一方側から視て、排気側バルブタイミング可変機構６００は、略円状となっている。排気側バルブタイミング可変機構６００は、排気バルブ３２のバルブタイミング（開閉タイミング）を変更する可変部７１０と吸気バルブ４３のバルブタイミングを最遅角時期に保持するロック部６２０に大別される。なお、可変部７１０の構成は、吸気側バルブタイミング可変機構７００における可変部７１０と同様であるため、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。ただし、排気側バルブタイミング可変機構６００における可変部７１０に取り付けられたカムスプロケットは、排気側カムスプロケット６０１とする。

排気側バルブタイミング可変機構６００では、遅角室７２０にオイルが供給されるとともに進角室７１９からオイルが排出されると、遅角室７２０での油圧が進角室７１９での油圧よりも高くなる。この場合、ベーンロータ７１１がハウジングロータ７１５に対して排気側カムシャフト６０の回転方向とは反対の方向（図６における左回り）に相対回転される。このようにハウジングロータ７１５に対するベーンロータ７１１の相対回転位相が変位すると、クランクシャフト１０に対する排気バルブ３２のバルブタイミングが遅角される。なお、以降の記載において、「クランクシャフト１０に対する排気側カムシャフト６０の相対回転位相」のことを、「排気側相対回転位相」というものとする。

図６に示すように、ロック部６２０は、ベーンロータ７１１のベーン７１３のうちの１つに設けられている。このロック部６２０は、排気側相対回転位相を最遅角位相で保持する。

図７に示すように、ハウジングロータ７１５の一方側の開口（図７では下側の開口）は、第１カバー７９０によって閉塞されている。一方、ハウジングロータ７１５の他方側の開口（図７では上側の開口）は、第２カバー７９１によって閉塞されている。

ロック部６２０において、ベーン７１３の第２カバー７９１側の面においては、円柱状の収容穴６２２が窪んでいる。収容穴６２２には、ロックピン６２１が収容されている。ロックピン６２１は、大径部６２９と小径部６３０とに大別される。大径部６２９は、第２カバー７９１側において、収容穴６２２の内径と略同径の円柱状となっている。大径部６２９の第１カバー７９０側の面からは、小径部６３０が第１カバー７９０側方向に突出している。小径部６３０は、大径部６２９より径が小さい円柱状となっている。大径部６２９の第２カバー７９１側の面と第２カバー７９１の内壁には、ロックピン６２１を第１カバー７９０側に付勢するロックスプリング６２５が収容されている。収容穴６２２の第１カバー７９０側の壁部においては、ロックピン６２１の小径部６３０が貫通する貫通孔６２８が貫通している。

ロック部６２０において、大径部６２９の下面と、小径部６３０の側面と、収容穴６２２の内壁とによって、解除室６２４が区画されている。また、ベーン７１３には、解除室６２４と遅角室７２０を連通させる遅角連通路６２６が区画されている。さらに、ベーン７１３の第１カバー７９０側の面には第２カバー７９１側に凹む凹部６３１が窪んでいる。凹部６３１と第１カバー７９０の内壁によって、貫通孔６２８と進角室７１９を連通させる進角連通路６２７が区画されている。

ロックピン６２１は、解除室６２４の油圧とロックスプリング６２５の力との関係に基づいて、ベーン７１３から突出する方向又はベーン７１３に引き込む方向に向けて動作する。解除室６２４の油圧はロックピン６２１に対してベーン７１３に引き込む方向に向けて作用する。一方、ロックスプリング６２５の力は、ロックピン６２１に対してベーン７１３から突出する方向に作用する。

第１カバー７９０の内壁においては、ロック穴６２３が窪んでいる。ロック穴６２３は円柱状で、ロック穴６２３の直径は、ロックピン６２１の直径よりもやや大きく設計されている。ロック穴６２３は、排気側相対回転位相が最遅角位相となったときに、ベーン７１３から突出したロックピン６２１が係合する位置に配置されている。

オイルポンプ２１によってオイルパン２０から吸い込まれたオイルが、排気側バルブタイミング可変機構６００に取り付けられたオイルコントロールバルブ６２を通じて排気側バルブタイミング可変機構６００を含む各部位に供給される。オイルコントロールバルブ６２の構成は、排気側バルブタイミング可変機構６００に取り付けられたオイルコントロールバルブ７２と同一であるため、詳細は省略する。排気側バルブタイミング可変機構６００に取り付けられたオイルコントロールバルブ６２は、内燃機関Ｅの運転状態等に応じて、オイルの給排態様を変化させることによって、複数の動作モードのうちのいずれかのモードで動作される。こうしたオイルコントロールバルブ６２の動作モードとしては、例えば、以下のような進角モード、保持モード、及び遅角モードが挙げられる。

進角モードでは、進角室７１９及び進角連通路６２７にオイルが供給され、かつ遅角室７２０及び遅角連通路６２６からオイルが排出される。この場合、進角室７１９の油圧が遅角室７２０の油圧よりも高くなるため、排気側相対回転位相が進角側に変位され、排気バルブ３２のバルブタイミングが進角される。遅角室７２０のオイルが排出されると、遅角室７２０と連通された遅角連通路６２６及び解除室６２４からもオイルが排出される。そして、解除室６２４からオイルが排出されると、ロックピン６２１は、第１カバー７９０側に変位可能となる。

遅角モードでは、進角室７１９及び進角連通路６２７からオイルが排出され、かつ遅角室７２０及び遅角連通路６２６にオイルが供給される。この場合、遅角室７２０の油圧が進角室７１９の油圧よりも高くなるため、排気側相対回転位相が遅角側に変位され、排気バルブ３２のバルブタイミングが遅角される。遅角室７２０にオイルが供給されると、遅角室７２０と連通された遅角連通路６２６及び解除室６２４へもオイルが供給される。そして、解除室６２４へオイルが供給されるとロックピン６２１は、第２カバー７９１側へ変位する。

保持モードでは、進角室７１９及び遅角室７２０のオイルの給排をともに停止する。この場合、進角室７１９及び遅角室７２０のオイルの油圧が変更されないため、排気側相対回転位相は変位せず排気バルブ３２のバルブタイミングが現状のまま保持される。

図１に示すように、内燃機関Ｅにおいて、オイルポンプ２１には、オイルポンプ２１により汲み上げられたオイルが流通する油路１３０が接続されている。なお、油路１３０は、管状の通路（配管）、シリンダブロックＣＢ内やシリンダヘッドＣＨ内に区画された通路によって構成されているが、図１では模式的に図示している。油路１３０の上流側の端部はオイルポンプ２１に接続され、下流側の端部は、オイルパン２０内に連通している。

油路１３０の途中には、排気側バルブタイミング可変機構６００へとオイルを導くための排気側接続通路１３１が接続されている。排気側接続通路１３１は油路１３０から分岐している。排気側接続通路１３１の他端は、排気側バルブタイミング可変機構６００におけるオイルコントロールバルブ６２に接続されている。また、油路１３０にはオイルを噴射するオイルジェット２４０へとオイルを導くためのジェット接続通路１３２が接続されている。ジェット接続通路１３２は、油路１３０の排気側接続通路１３１との分岐点よりも油路１３０における下流側において、油路１３０から分岐している。ジェット接続通路１３２の他端は、オイルジェット２４０に接続されている。さらに、油路１３０には吸気側バルブタイミング可変機構７００へとオイルを導くための吸気側接続通路１３３が接続されている。吸気側接続通路１３３は、油路１３０のジェット接続通路１３２との分岐点よりも油路１３０における下流側において、油路１３０から分岐している。吸気側接続通路１３３の他端は、吸気側バルブタイミング可変機構７００におけるオイルコントロールバルブ７２に接続されている。

本実施形態の作用及び効果について説明する。先ず、吸気側バルブタイミング可変機構７００及び排気側バルブタイミング可変機構６００におけるオイルの漏れやすさの違いについて説明する。

吸気側バルブタイミング可変機構７００における中間ロックモードでは、インナーピン７５１と中間ロック穴７７０が係合する際、インナーピン７５１と中間ロック穴７７０とが衝突して衝突音が発生することがある。上記実施形態では、この衝突音を防ぐために、インナーピン７５１と中間ロック穴７７０との間にオイルを供給している。そして、中間ロックモードにおいては、大気開放通路７１４と収容孔７５３が連通されている。したがって、インナーピン７５１が中間ロック穴７７０に係合される際には、中間ロック穴７７０に溜まっていたオイルは、中間ロック部７４０の各部位の隙間を介して、大気開放通路７１４から、吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部に漏れる。

ところで、例えばエンジンストールが発生した場合に、吸気側相対回転位相が中間位相よりも遅角側に保持されたまま、内燃機関Ｅが停止することがある。このような状況では、吸気側バルブタイミング可変機構７００は、内燃機関Ｅの再始動に備えて、中間ロックモードに制御される。このとき、詳細は省略するが、吸気側バルブタイミング可変機構７００に備えられたスプリングが、ベーンロータ７１１に対し中間位置に向けた弾性力を作用させるため、吸気側相対回転位相を中間位相に移す。そして、中間ロックモードでは、オイルの給排は停止されているため、解除室７５９の油圧が下がり、アウターピン７５２は第１カバー７９０側に変位している。アウターピン７５２が第１カバー７９０側に変位すると、進角室７１９は及び遅角室７２０は大気開放通路７１４と連通する。進角室７１９には大気開放通路７１４を介して吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部から空気を吸入する。空気が進角室７１９に吸入されることによりベーンロータ７１１の進角側への回転を促進させる。また、遅角室７２０にはオイルが残留している。遅角室７２０は大気開放通路７１４を介して、吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部へオイルを排出する。残留しているオイルが遅角室７２０から排出されることにより、ベーンロータ７１１の進角側への回転を促進させる。よって、例えばエンジンストールが発生した後、内燃機関Ｅを再始動に備えて中間ロックモードに制御された場合には、吸気側相対回転位相を中間位相とすることを迅速化するため、吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部にオイルが漏れ出す。

さらに、吸気側バルブタイミング可変機構７００においては、オイル充填モードを選択できる。オイル充填モードでは、大気開放通路７１４と進角室７１９が、収容孔７５３を介して連通している。したがって、進角室７１９にオイルを供給し続けると、オイルが大気開放通路７１４を介して吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部に漏れる。

以上のとおり、吸気側バルブタイミング可変機構７００では、排気側バルブタイミング可変機構６００では選択し得ない中間ロックモード及びオイル充填モードを選択できる。中間ロックモードにおいては、上述したように、エンジン再始動時や、中間ロック穴７７０にインナーピン７５１を係合する際に、吸気側バルブタイミング可変機構７００の外部にオイルを排出する。すなわち、本実施形態では、同一油圧のオイルを供給して動作した場合、吸気側バルブタイミング可変機構７００の方が排気側バルブタイミング可変機構６００よりもオイルの漏れが多い。

しかも、本実施形態では、吸気側バルブタイミング可変機構７００へのオイルの給排を制御するオイルコントロールバルブとして、当該吸気側バルブタイミング可変機構７００の中心部分に挿通されるボルト式のオイルコントロールバルブ７２を採用している。オイルコントロールバルブ７２は、吸気側バルブタイミング可変機構７００の極めて近くに配置できるため、オイルコントロールバルブ７２から吸気側バルブタイミング可変機構７００までのオイルを供給する経路が短く設定できる。よって、吸気側バルブタイミング可変機構７００の応答性を向上させることができる。一方で、オイルコントロールバルブ７２におけるハウジングとスプールのクリアランスが小さいと、スプールが滑らかに摺動できなくなるおそれがある。そのため、ハウジングとスプールのクリアランスは相応に大きく設定されている。よって、オイルコントロールバルブ７２からオイルを供給するときに、ハウジングとスプールのクリアランスからオイルが漏れやすい。そのため、ただでさえオイルの漏れの多い吸気側バルブタイミング可変機構７００においてボルト式のオイルコントロールバルブ７２からのオイルの漏れも生じるため、全体のオイルの漏れは相当なものとなる。

ここで、仮に、油路１３０の上流側から下流側に向けて、最も上流側に吸気側バルブタイミング可変機構７００へとオイルを導くための吸気側接続通路１３３を接続したとする。次に、オイルジェット２４０へとオイルを導くためのジェット接続通路１３２を接続し、最も下流側に排気側バルブタイミング可変機構６００へとオイルを導くための排気側接続通路１３１を接続したとする。この場合、図８に示すように、油路１３０において上流側に位置する吸気側バルブタイミング可変機構７００において、オイルの漏れが多いため、油圧が大きく低下する。そして、吸気側バルブタイミング可変機構７００の下流に位置するオイルジェット２４０では、油圧が非常に低くなる。そのため、オイルジェット２４０を適正に動作させるためのオイルジェット必要油圧を下回る。さらに、油路１３０においてオイルジェット２４０の下流に位置する排気側バルブタイミング可変機構６００でも、油圧が非常に低くなるため、油圧不足となって、排気側バルブタイミング可変機構６００の応答性が低下したり、動作不可能となったりするおそれがある。

一方で、本実施形態では、油路１３０の上流側から下流側に向けて、最も上流側に排気側バルブタイミング可変機構６００へとオイルを導くための排気側接続通路１３１が接続されている。次に、オイルジェット２４０へとオイルを導くためのジェット接続通路１３２を接続し、最も下流側に吸気側バルブタイミング可変機構７００へとオイルを導くための吸気側接続通路１３３が接続されている。この場合、図９に示すように、油路１３０において上流側に位置する排気側バルブタイミング可変機構６００においては、吸気側バルブタイミング可変機構７００よりもオイルの漏れが少ない。そのため、油圧の低下は、吸気側バルブタイミング可変機構７００における油圧の低下量よりも小さい。よって、油路１３０の上流側における油圧の過度な低下を抑制できる。したがって、排気側バルブタイミング可変機構の下流に位置するオイルジェット２４０では、比較的に高い油圧を確保でき、オイルジェット必要油圧を上回るため、オイルジェット２４０を適正に動作させることができる。さらに、油路１３０においてオイルジェット２４０の下流に位置する吸気側バルブタイミング可変機構７００には、相応に高い油圧でオイルが供給される。したがって、油路１３０の下流側に位置する吸気側バルブタイミング可変機構７００における油圧不足を抑制できるため、吸気側バルブタイミング可変機構７００の応答性を向上させ、動作不可能となるおそれを抑制できる。特に、上述したように、吸気側バルブタイミング可変機構７００のオイルコントロールバルブ７２がボルト式であるという前提においてこのような油路１３０や各接続通路の構成を採用することは、非常に好適である。

ところで、本実施形態において、クランクスプロケット１１の時計回りの回転に伴い、タイミングチェーンＴＣは、クランクスプロケット１１から送り出され、排気側カムスプロケット６０１、吸気側カムスプロケット７０１を経て、再びクランクスプロケット１１に戻される。ここで、タイミングチェーンＴＣは、吸気側カムスプロケット７０１とクランクスプロケット１１との間では、クランクスプロケット１１の回転により引っ張られるため、タイミングチェーンＴＣの張力が大きくなる。一方、タイミングチェーンＴＣは、クランクスプロケット１１と排気側カムスプロケット６０１との間では、クランクスプロケット１１の回転により送り出されるため、タイミングチェーンＴＣの張力は小さくなる。よって、吸気側カムスプロケット７０１に巻き掛けられるタイミングチェーンＴＣの張力は、排気側カムスプロケット６０１に巻き掛けられるタイミングチェーンＴＣの張力よりも大きくなる。したがって、吸気側カムスプロケット７０１とタイミングチェーンＴＣの摩擦は、排気側カムスプロケット６０１とタイミングチェーンＴＣの摩擦よりも大きくなる。つまり、排気側カムスプロケット６０１に比較して、吸気側カムスプロケット７０１の方が摩耗しやすい。

本実施形態では、吸気側カムスプロケット７０１が、オイルの漏れが多い吸気側バルブタイミング可変機構７００に設けられている。すなわち、吸気側カムスプロケット７０１が、タイミングチェーンＴＣの走行方向において、排気側カムスプロケット６０１よりもクランクスプロケット１１に対して、遠い側に位置している。そして、吸気側バルブタイミング可変機構７００から漏れたオイルは、吸気側カムスプロケット７０１に行き届かせられる。よって、比較的に摩耗しやすい吸気側カムスプロケット７０１が、吸気側バルブタイミング可変機構７００から漏れ出たオイルによって潤滑されやすい。これにより、吸気側バルブタイミング可変機構７００から漏れたオイルを有効に活用できる。そして、吸気側カムスプロケット７０１とタイミングチェーンＴＣの間に生じる大きな摩擦を低減できるため、吸気側カムスプロケット７０１の摩耗を低減できる。

上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・吸気側カムスプロケット７０１が、タイミングチェーンＴＣの走行方向において、排気側カムスプロケット６０１よりもクランクスプロケット１１に対して、近い側に位置してもよい。すなわち、オイルの漏れが多い方のカムスプロケットがクランクスプロケット１１に対して、近い側に位置してもよい。

・オイルコントロールバルブ６２、７２は、必ずしも、バルブタイミング可変機構の中心部分に挿通されるボルト式のものでなくてもよい。例えば、オイルコントロールバルブ６２、７２がシリンダヘッドＣＨやシリンダブロックＣＢに配置されており、これらオイルコントロールバルブ６２、７２が配管を介して各バルブタイミング可変機構に接続されていてもよい。なお、上述したとおり、ボルト式のオイルコントロールバルブはオイルの漏れが比較的に多い。したがって、ボルト式のオイルコントロールバルブが適用されたバルブタイミング可変機構が、同一油圧で動作させたときにオイルの漏れが多いバルブタイミング可変機構となる可能性は高くなる。

・油路１３０において、ジェット接続通路１３２は、排気側接続通路１３１よりも上流側に接続されていてもよい。また、ジェット接続通路１３２の他に、例えば、ラッシュアジャスタ等にオイルを供給するオイルシャワーへオイルを導くための接続通路が、吸気側接続通路１３３よりも油路１３０の上流側に接続されていてもよい。少なくとも、吸気側接続通路１３３よりも上流側にジェット接続通路１３２等の接続通路が接続されていれば、ジェット接続通路１３２やラッシュアジャスタ等における油圧が不足することは抑制できる。さらに、ジェット接続通路１３２等の接続通路内の油圧として高い油圧を要しないのであれば、吸気側接続通路１３３よりも下流側に接続されていても構わない。

・ジェット接続通路１３２は、油路１３０とは別のオイル供給管に接続され、油路１３０からはオイルジェット２４０にオイルを供給していなくてもよい。
・区画壁７１７の数は、適宜変更されてもよい。例えば、２つや４つであってもよい。なお、区画壁７１７の数を変更するのであれば、それに対応して、ベーン７１３の数も変更される。

・中間ロック部７４０の数が、吸気側バルブタイミング可変機構７００において、適宜変更されてもよい。例えば、３つのベーン７１３のうち、１つにのみ設けられていてもよいし、すべてのベーン７１３に設けられていてもよい。

・吸気側バルブタイミング可変機構７００は、中間ロックモード又はオイル充填モードに制御できない構造のものであってもよい。具体的には、吸気側バルブタイミング可変機構７００として、上記実施形態の排気側バルブタイミング可変機構６００と同じ構造のものを採用してもよい。

・排気側バルブタイミング可変機構６００は、中間ロックモード又はオイル充填モードに制御できる構造のものであってもよい。具体的には、排気側バルブタイミング可変機構６００として、上記実施形態の吸気側バルブタイミング可変機構７００と同じ構造のものを採用してもよい。

・排気側バルブタイミング可変機構６００や吸気側バルブタイミング可変機構７００としてどのような構造のものを採用するか、各バルブタイミング可変機構のオイルコントロールバルブとしてどのようなものを採用するかによっては、吸気側バルブタイミング可変機構７００よりも排気側バルブタイミング可変機構６００の方が、同一油圧のオイルを供給して動作させたときにオイルの漏れが多くなることもある。この場合、排気側バルブタイミング可変機構６００の排気側接続通路１３１を、吸気側バルブタイミング可変機構７００の吸気側接続通路１３３よりも油路１３０における上流側に位置させればよい。

・排気側バルブタイミング可変機構６００と吸気側バルブタイミング可変機構７００とが同じ構造であってもよい。仮に同一構造、同一仕様のバルブタイミング可変機構であっても、製造誤差等によって、オイルの漏れ量に差が生じることもある。そのような場合には、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを供給するための接続通路を、油路１３０上において下流側に位置させればよい。

・固定ガイド部２１０、揺動ガイド部２２０、テンショナ２３０及びチェーンケース２００の構成は、適宜変更してもよい。例えば、揺動ガイド部２２０を固定するピンＰの位置は、長手方向上側でもよい。また、テンショナ２３０が揺動ガイド部２２０に当接する位置は長手方向下側でもよい。

・内燃機関Ｅにおいて、シリンダブロックＣＢ、オイルパン２０、シリンダヘッドＣＨ及びシリンダヘッドカバーＨＣの構成は適宜変更してもよい。例えば、シリンダヘッドＣＨの構成は、シリンダブロックＣＢの気筒Ｃの数にあわせて変更できる。

１０…クランクシャフト、１１…クランクスプロケット、２０…オイルパン、２１…オイルポンプ、２２…入力軸、２３…オイルポンプスプロケット、３０…排気ポート、３１…排気管、３２…排気バルブ、３３…排気側駆動レバー、４０…吸気ポート、４１…吸気管、４２…燃料噴射弁、４３…吸気バルブ、４４吸気側駆動レバー、５０…点火プラグ、６０…排気側カムシャフト、６１…排気カム、６２…オイルコントロールバルブ、７０…吸気側カムシャフト、７１…吸気カム、７２…オイルコントロールバルブ、１００…ピストン、１１０…コネクティングロッド、１３０…油路、１３１…排気側接続通路、１３２…ジェット接続通路、１３３…吸気側接続通路、２００…チェーンケース、２０１…第１ケース、２０２…主壁部、２０３…外縁壁部、２１０…固定ガイド部、２２０…揺動ガイド部、２３０…テンショナ、２４０…オイルジェット、２４１…ジェット開口部、６００…排気側バルブタイミング可変機構、６０１…排気側カムスプロケット、６２０…ロック部、６２１…ロックピン、６２２…収容穴、６２３…ロック穴、６２４…解除室、６２５…ロックスプリング、６２６…遅角連通路、６２７…進角連通路、６２８…貫通孔、６２９…大径部、６３０…小径部、６３１…凹部、７００…吸気側バルブタイミング可変機構、７０１…吸気側カムスプロケット、７１０…可変部、７１１…ベーンロータ、７１２…ボス、７１３…ベーン、７１３Ｓ…ベーンシール部、７１４…大気開放通路、７１５…ハウジングロータ、７１６…筒状部、７１７…区画壁、７１７Ｓ…区画シール部、７１８…収容室、７１９…進角室、７２０…遅角室、７４０…中間ロック部、７５０…ピン可動部、７５１…インナーピン、７５２…アウターピン、７５３…収容孔、７５４…スプリングガイドブッシュ、７５５…リングブッシュ、７５６…円孔、７５７…インナーピンスプリング、７５８…アウターピンスプリング、７５９…解除室、７６０…進角室連通路、７６１…遅角室連通路、７７０…中間ロック穴、７９０…第１カバー、７９１…第２カバー、Ｂ…ボルト、Ｃ…気筒、ＣＢ…シリンダブロック、ＣＨ…シリンダヘッド、Ｅ…内燃機関、ＨＣ…シリンダヘッドカバー、Ｐ…ピン、ＰＣ…ポンプチェーン、Ｒ…チェーン室、ＴＣ…タイミングチェーン。

Claims

シリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに組み付けられた排気側カムシャフトと、
前記シリンダヘッドに組み付けられた吸気側カムシャフトと、
前記排気側カムシャフトの端部に取り付けられてオイルの給排により排気弁の開閉時期を変更する排気側バルブタイミング可変機構と、
前記吸気側カムシャフトの端部に取り付けられてオイルの給排により吸気弁の開閉時期を変更する吸気側バルブタイミング可変機構と、
前記シリンダヘッドの内部に区画され、オイルポンプにより汲み上げられたオイルが流通する油路と
を備えた内燃機関であって、
前記油路には、当該油路から分岐して前記排気側バルブタイミング可変機構へとオイルを導くための排気側接続通路と、当該油路から分岐して前記吸気側バルブタイミング可変機構へとオイルを導くための吸気側接続通路とが接続されており、
前記排気側バルブタイミング可変機構及び前記吸気側バルブタイミング可変機構のうち同一油圧のオイルを供給して動作させたときにオイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路が、オイルの漏れが少ない方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路よりも前記油路上において下流側に位置している
内燃機関。
前記排気側カムシャフトの端部に固定された排気側カムスプロケットと、前記吸気側カムシャフトの端部に固定された吸気側カムスプロケットと、クランクシャフトの端部に固定されたクランクスプロケットとには、回転トルクを伝達するためのタイミングチェーンが掛け回されており、
排気側及び吸気側のうち、オイルの漏れが少ない方のバルブタイミング可変機構が設けられている側を上流側、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構が設けられている側を下流側としたとき、
下流側のカムスプロケットが、前記タイミングチェーンの走行方向において、上流側のカムスプロケットよりも、前記クランクスプロケットに対して遠い側に位置している
請求項１に記載の内燃機関。
前記排気側バルブタイミング可変機構及び前記吸気側バルブタイミング可変機構には、オイルの給排を制御するオイルコントロールバルブが接続されており、少なくともオイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構のオイルコントロールバルブは、当該バルブタイミング可変機構の径方向の中心部に挿入されている
請求項１又は２に記載の内燃機関。
前記油路には、オイルを噴射するオイルジェットへとオイルを導くためのジェット接続通路が設けられており、
当該ジェット接続通路が、オイルの漏れが多い方のバルブタイミング可変機構にオイルを導くための接続通路よりも前記油路上において上流側に位置している
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の内燃機関。