JP3040146B2

JP3040146B2 - エンジンの潤滑装置

Info

Publication number: JP3040146B2
Application number: JP24420090A
Authority: JP
Inventors: 雅一徳山; 良治阿部; 正美西田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1990-09-14
Publication date: 2000-05-08
Anticipated expiration: 2015-05-08
Also published as: JPH04124417A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、シリンダヘッドに設置された可変バルブタ
イミング機構、カムジャーナル部およびラッシュアジャ
スタにシリンダブロックからオイルを供給するエンジン
の潤滑装置に関するものである。

（従来の技術）従来より、エンジンにおいて、吸排気弁を開閉するカ
ムシャフトの駆動機構に可変バルブタイミング機構を装
着し、クランクシャフトとカムシャフトとの回転位相を
変更して排気弁もしくは吸気弁のバルブタイミングを運
転状態に対応して変化させるようにした技術が、例え
ば、実開昭62−57711号公報に見られるように知られて
いる。

上記先行例の可変バルブタイミング機構は、油圧の送
給によって作動するものであり、また、シリンダヘッド
における動弁機構のカムシャフトを支承するカムジャー
ナル部にはオイルの供給が必要であり、さらに、バルブ
クリアランスの自動調整を行う油圧式のラッシュアジャ
スタが設置されたものでは、その作動用に加圧したオイ
ルの供給が必要となるものである。

（発明が解決しようとする課題）しかして、前記シリンダヘッドの可変バルブタイミン
グ機構、カムジャーナル部、ラッシュアジャスタに対し
て、その作動用および潤滑用にシリンダブロックから加
圧したオイルを送給するについて、可変バルブタイミン
グ機構の作動応答性およびラッシュアジャスタの機能を
確保して良好な作動特性を得るには高い油圧を要する問
題がある。

すなわち、可変バルブタイミング機構の作動応答性を
高めて運転状態に正確に対応したバルブタイミングの変
更を行うには、該可変バルブタイミング機構に導入する
油圧を高める必要があり、また、ラッシュアジャスタに
よるバルブクリアランスの自動調整機能を確保するのに
も、このラッシュアジャスタに導入する油圧を高める必
要があるが、この供給油圧を高めるためにオイルポンプ
容量を増大することは好ましくない。特に、シリンダブ
ロック内の主オイル通路からシリンダヘッドに、オイル
をオリフィス部材を介して導入するオイル導入通路が気
筒列（バンク）に対して一本であって、このオイル導入
通路から可変バルブタイミング機構、カムジャーナル
部、ラッシュアジャスタへオイルを供給するオイル通路
を設けたものでは、例えば可変バルブタイミング機構へ
作動用オイルを供給するとき、オイル導入通路が一本な
ので必要な作動用オイルが直ぐには供給されず、一時的
に油圧が低下することによって可変バルブタイミング機
構の作動応答性やラッシュアジャスタの機能を悪化させ
るという問題が考えられた。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、シリンダヘッドに
設置した可変バルブタイミング機構およびラッシュアジ
ャスタへの高い油圧の供給を確保するようにしたエンジ
ンの潤滑装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本発明のエンジンの潤滑装置
は、エンジンのシリンダヘッドに設置した油圧作動式の
可変バルブタイミング機構、カムシャフトを支承するカ
ムジャーナル部および油圧式のラッシュアジャスタにそ
れぞれシリンダブロック側から加圧したオイルを供給す
るエンジンの潤滑装置において、シリンダブロック内に
その出力軸方向に沿って形成された主オイル通路の一端
側からシリンダブロック内に延びる第１オイル導入通路
を設ける一方、他端側から同様にシリンダブロック内に
延びる第２導入オイル通路を設け、少なくとも上記第２
オイル導入通路にオリフィス部材を介装し、上記第１オ
イル導入通路に前記可変バルブタイミング機構へのオイ
ル通路を接続する一方、上記第２オイル導入通路に前記
ラッシュアジャスタへのオイル通路を接続して構成した
ものである。

（作用および効果）上記のような潤滑装置においては、シリンダブロック
でオイルポンプの駆動によって加圧されたオイルは、そ
の主オイル通路から一端側に接続された第１オイル導入
通路によってシリンダヘッド内に導入され、油圧低下が
少ない状態で高い油圧が維持されたまま可変バルブタイ
ミング機構に送給して、この可変バルブタイミング機構
の作動応答性を高めている。さらに、前記主オイル通路
のオイルは他端側に接続された第２オイル導入通路によ
ってシリンダヘッドのラッシュアジャスタに送給され、
このラッシュアジャスタに対して前記可変バルブタイミ
ング機構と略同等の高い油圧の供給で確実な作動を得て
いる。このように、可変バルブタイミング機構とラッシ
ュアジャスタに対して、主オイル通路の一端および他端
からそれぞれ独立したオイル導入通路によって高い油圧
と十分な油量を供給できるように構成したので、例えば
可変バルブタイミング機構作動時には直ちに作動用オイ
ルが供給されるので作動応答性を低下させることはな
く、もし可変バルブタイミング機構へのオイル導入通路
に一時的な油圧低下が発生しても、ラッシュアジャスタ
には他のオイル導入通路によりオイルを供給されている
ので、この油圧低下はラッシュアジャスタに伝達され
ず、その機能を低下させることが無い。また、このオリ
フィス部材によって第１および第２オイル導入通路の圧
力調整および圧力変動の緩和が行えるようにしている。

（実施例）以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第１
図に一実施例のエンジンの潤滑装置の概略経路を、第２
図ないし第８図に詳細構成を示している。この実施例は
Ｖ型DOHCエンジンの例である。

エンジンＥのシリンダブロック１の両側にＶ型に設置
された左右のシリンダヘッド2,2上には、それぞれ吸気
側および排気側のカムシャフト3,4が並設され、各シリ
ンダヘッド2,2で吸気側および排気側のカムシャフト3,4
がそれぞれカムジャーナル部5,6に支承されている。な
お、両シリンダヘッド2,2では吸気側カムシャフト3,3が
Ｖ型の内側に配置されている。

そして、吸気側カムシャフト３の端部（前端部）に
は、油圧作動式で該吸気側カムシャフト３の回転位相を
変化させる可変バルブタイミング機構13が設置されてい
る。また、上記両カムシャフト3,4によって吸排気弁を
開閉駆動するについて、バルブクリアランスを自動調整
する油圧式のラッシュアジャスタ12（HLA）が各弁に対
応して設置されている。

第１図のオイル経路において、中央下部のシリンダブ
ロック１内には出力軸方向（第１図の上下方向）に延び
る主オイル通路14（メインギャラリ）が形成され、この
主オイル通路14には図示しないオイルポンプで加圧され
たオイルが供給される。上記主オイル通路14の一端側
（前端側）からそれぞれ左右シリンダヘッド2,2に向け
て上方に延びる左右の第１オイル導入通路15,15が接続
され、また、主オイル通路14の他端側（後端側）からそ
れぞれ左右シリンダヘッド2,2に向けて上方に延びる左
右の第２オイル導入通路16,16が接続されている。

前記第１オイル導入通路15は、シリンダヘッド２内に
おいて、前記可変バルブタイミング機構13に対する可変
バルブタイミング用オイル通路18（以下、VTC用オイル
通路）に連通され、このVTC用オイル通路18には作動制
御用のアクチュエータ弁20が介装されると共に、可変バ
ルブタイミング機構13が設置された吸気側カムシャフト
３のシリンダヘッド長手方向端部のカムジャーナル部5a
を介して、該可変バルブタイミング機構13に作動用オイ
ルを送給するように設けられている。

また、上記第１オイル導入通路15は、それぞれ絞り部
21,21を介して吸気側および排気側カムシャフト3,4の軸
方向（シリンダヘッド長手方向）に沿って延びる両側の
カムジャーナル用オイル通路17,17に連通され、さらに
分岐して各カムジャーナル部5,6に接続されて、この吸
気側および排気側カムジャーナル部5,6に潤滑用オイル
が供給される。

一方、前記第２オイル導入通路16は、シリンダヘッド
２内で両側のカムシャフト3,4の軸方向に沿って延びる
ラッシュアジャスタ用オイル通路19,19（以下、HLA用オ
イル通路）に連通され、このHLA用オイル通路19は各気
筒の吸排気弁に対して配設されたラッシュアジャスタ12
に接続され、作動用のオイルを供給するように形成され
ている。

なお、前記左右のシリンダヘッド2,2内の各オイル通
路は対称形状に設けられ、その構成は実質的に同一であ
る。

また、前記第１および第２オイル導入通路15,16にお
けるシリンダブロック１とシリンダヘッド2,2の合せ部
には、シリンダヘッド2,2の位置決めを兼ねた流量調節
用のオリフィス部材22,23がそれぞれ介装されている。

前記可変バルブタイミング機構13の具体的構造例は、
第７図に示すように、吸気側カムシャフト３の端部が筒
状のケース25内に嵌挿され、該ケース25の外周に駆動力
伝達輪26が連接されている。また、上記吸気側カムシャ
フト３の先端には、筒状のスペーサ27が固定ボルト29に
よって一体に固定されている。そして、ケース25の内側
にはスペーサ27との間にリング状ピストン30が組み込ま
れ、該ピストン30の内側および外側には、互いに逆方向
のヘリカルスプライン32,33が形成され、スペーサ27と
ケース25とにスプライン嵌合されている。このピストン
30はスプリング36により先端側に付勢されている。

吸気側カムシャフト３には、軸心に沿ってオイル通路
37が形成され、前記固定ボルト29には該オイル通路37に
連通する貫通穴38が設けられている。また、ケース25の
先端内方にはピストン30の頭部に面して、前記オイル通
路37からの油圧を導く圧力室41が設けられている。そし
て、上記オイル通路37を介してこれら圧力室41に供給さ
れている油圧が高められると、ピストン30がスプリング
36を圧縮して軸方向に移動し、このピストン30の内周お
よび外周に形成された逆方向のヘリカルスプライン32,3
3と嵌合するケース25とスペー27とは、一方が他方に対
し相対的に回転する。これにより、スペーサ27と一体の
吸気側カムシャフト３と駆動力伝達輪26との位相すなわ
ちバルブタイミングが変わる。

なお、油圧式のラッシュアジャスタ12は公知のものを
使用しており、その構造の具体的説明は省略する。

前記シリンダブロック１およびシリンダヘッド２の具
体的構造を第２図ないし第６図で説明すれば、シリンダ
ブロック１の上部両側に傾斜配設されたシリンダヘッド
2,2の上面には、各気筒に対応して略中心にプラグホー
ル42が形成され、また、各気筒には２つの吸気弁７と２
つの排気弁８が挿入されるバルブホール43と、前記ラッ
シュアジャスタ12が装着されるアジャスタホール44が開
設されている。

シリンダヘッド２上に装着された吸気側および排気側
カムシャフト3,4がジャーナル部5,6に対してカムキャッ
プ47の固定によって支承され、そのカム部3a,4aによっ
てロッカアーム48,48を介して吸排気弁7,8が開閉駆動さ
れ、このロッカアーム48の一端部がピボットタイプのラ
ッシュアジャスタ12によって支持され、バルブクリアラ
ンスの自動調整が行われる。上記HLA用オイル通路19は
ラッシュアジャスタ12が装着されたアジャスタホール44
に開口し、該ラッシュアジャスタ12内に油圧を供給する
ものである。

上記シリンダヘッド２の中心部の両側には長手方向に
延びて、下方にカムジャーナル用オイル通路17,17が上
方にHLA用オイル通路19,19がそれぞれ形成されている。

そして、前記可変バルブタイミング機構13にオイルを
供給する端部カムジャーナル部5aには、内周面に環状溝
45が形成され、該環状溝45に対してVTC用オイル通路18
の連通路18aが開口し、カムシャフト３の中心部に形成
されたオイル通路37に連通して半径方向に形成された連
通孔37a（第７図参照）によって、該カムシャフト３内
部のオイル通路37にオイルを供給し、可変バルブタイミ
ング機構13にオイルを導入するように構成されている。

一方、前記シリンダブロック１の主オイル通路14は、
両側のシリンダ1aの間におけるシリンダ下端部近傍に軸
方向（長手方向）に延びて形成され、この主オイル通路
14から下方に各メインジャーナル部50に連通するオイル
孔51が等間隔に形成され、各メインジャーナル部50に潤
滑用オイルを送給する。

上記主オイル通路14への加圧されたオイルの導入構造
を説明すれば、シリンダブロック１の前面から側壁に沿
って後方に延びる下オイル送給路53（第６図参照）にオ
イルポンプ（図示せず）から吐出されたオイルが送給さ
れ、この下オイル通路53はシリンダブロック側壁に形成
されたオイルフィルタ取付部52のアウタポート52aに連
通し、オイルフィルタを通過したオイルがインポート52
bから上オイル送給路54を前方に流通し、シリンダブロ
ック前端近傍で上記上オイル送給路54から主オイル通路
14の前端部とを連通する連通供給路55によって主オイル
通路14に加圧されたオイルが導入される構造となってい
る。

そして、上記主オイル通路14の前端側からシリンダ1a
に沿って両側にシリンダブロック2,2に向けて斜め上方
に延びる第１オイル導入通路15,15が形成されると共
に、後端側から同様にシリンダ1aに沿って両側にシリン
ダブロック2,2に向けて斜め上方に延びる第２オイル導
入通路16,16が形成されている。

また、前記シリンダブロック１上にシリンダヘッド2,
2を搭載固定する合せ部に介装するオリフィス部材22,23
は、外形がピン状に形成され、下端部外周がシリンダブ
ロック１上面（合せ面）の第１および第２オイル導入通
路15,16の開口部に挿入され、小径の上端部がシリンダ
ヘッド２下面の第１および第２オイル導入通路15,16の
開口に挿入され、シリンダヘッド2,2の位置決めを行う
ものである。このオリフィス部材22,23の中心部には、
流量を規制する所定径の内孔22a,23aが貫通形成され、
この例では第２オイル導入通路16に介装されたオリフィ
ス部材23の内孔23aが第１オイル導入通路５に介装され
たオリフィス部材22の内孔22aより小径に形成され、油
圧脈動の抑制が行われている。なお、上記オリフィス部
材の内孔の設定は種々の要求に対応して適宜変更され
る。

次に、前記第１オイル導入通路15によるシリンダヘッ
ド２内のVTC用オイル通路18およびカムジャーナル用オ
イル通路17への連通構造は、第１オイル導入通路15の上
端部がシリンダヘッド２前部の底面の開口から上方にカ
ムジャーナル用オイル通路17の設置高さに延び、この高
さで前方にさらに前端部分で横方向に形成された補助導
入通路65で両側のカムジャーナル用オイル通路17,17へ
油圧が導入される。この補助導入通路65から各カムジャ
ーナル用オイル通路17,17への流入部分には流通調整用
の絞り部21,21が介装され、細オイル孔17aの形成で各カ
ムジャーナル部5.6に接続されている。なお、前端カム
ジャーナル部5aに対しては、絞り部21より上流側の補助
導入通路65から高圧側のオイルが供給され、アクチュエ
ータ弁20のオフ時の潤滑を確保している。

また、前記第２オイル導入通路16によるシリンダヘッ
ド２内のHLA用オイル通路19への連通構造は、第２オイ
ル導入通路16の上端部がシリンダヘッド２後部の底面の
開口からから上方に形成された補助導入通路62によって
吸気側のHLA用オイル通路19に連通し、排気側のHLA用オ
イル通路19にはシリンダヘッド２上面に形成されたオイ
ル室63を介して連通される。すなわち、上記オイル室63
（上面はプラグで閉じられる）には両側のHLA用オイル
通路19,19に接続するオイル孔64,64がそれぞれ穿設さ
れ、排気側のHLA用オイル通路19にオイルを送給する。

前記可変バルブタイミング機構13へのVTC用オイル通
路18の構造は、シリンダヘッド２の前端の上面からアク
チュエータ弁20を装着するバルブ装着孔2aが形成され、
このバルブ装着孔2aに向けて前記補助導入通路65に連通
する流入オイル孔18bがシリンダヘッド前端から穿設さ
れている。また、この流入オイル孔18bより上方に同様
に供給オイル孔18cが前端からバルブ装着孔2aに向けて
穿設され、前記バルブ装着孔2aの下端はシリンダヘッド
２内のリターンオイル通路46に開口している。そして、
上記供給オイル孔18cに対して端部カムジャーナル部5a
から斜めに連通路18aが形成されて、可変バルブタイミ
ング機構13にオイルを供給するVTC用オイル通路18が形
成されている。

前記アクチュエータ弁20の構造は第８図のように、ソ
レノイド20cの作動によってスプール20aが摺動するスリ
ーブ20bには上下の３か所にポートが形成され、上段ポ
ートPaに前記可変バルブタイミング機構13に連通する供
給オイル孔18cが連通し、中段ポートPbに前記補助導入
通路65に連通する流入オイル孔18bが連通し、下段ポー
トPcはリターンオイル通路46に開口している。また、ス
プール20aには前記上段ポートPaと中段ポートPbとを連
通する溝部71を有し、先端部にはスプリング72が縮装さ
れると共に、下段ポートPcを開閉する筒状ピストン部73
を有する。さらに、上記スプール20a内部には溝部71と
ピストン部73内を連通する内部リターン通路74が形成さ
れている。

前記アクチュエータ弁20は、オン作動により下段ポー
トPcを閉じて中段ポートPbと上段ポートPaとを連通して
可変バルブタイミング機構13にオイルを送給してバルブ
タイミングを切り換え、オフ作動では上段ポートPaと下
段ポートPcとを内部リターン通路74を介して連通し、可
変バルブタイミング機構13内のオイルを低圧開放して非
作動状態に復帰する。

上記実施例では、基本的に主オイル通路14から第１お
よび第２オイル導入通路15,16へ送給する油圧を高め可
変バルブタイミング機構13の作動応答性およびラッシュ
アジャスタ12の作動を確保するものであるが、カムジャ
ーナル用オイル通路17に対する前記絞り部21の介装によ
り、油量がそれ程必要のないカムジャーナル部5,6への
オイル量を低減してエンドフロー量を抑制し、可変バル
ブタイミング機構13への油圧を高めさらに確実な作動を
確保している。

なお、上記実施例においては、吸気側カムシャフト３
または４にのみ可変バルブタイミング機構13を配設する
ようにしているが、両方のカムシャフト3,4の端部にそ
れぞれ配設して吸気側と排気側とで独立してバルブタイ
ミングを変更するようにしてもよい。

また、前記実施例では、可変バルブタイミング機構13
への流入側にアクチュエータ弁20を配設したのに対し、
これを流出側に配置して作動制御を行うようにしてもよ
い。

さらに、本発明の潤滑装置が適用可能なエンジンは、
Ｖ型エンジンもしくはDOHCエンジンに限定されるもので
はなく、シリンダヘッドにカムシャフトおよび可変バル
ブタイミング機構、ラッシュアジャスタが設置されたエ
ンジンの全般に対して適宜設計変更することで適用可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるエンジンの潤滑装置
の概略経路図、第２図は一部省略したエンジンにおいて左部は後端部側
で切断し、右部は前端部側で一部切断して示す断面正面
図、第３図は左シリンダヘッドの中央部とシリンダブロック
の中央部で切断した断面側面図、第４図はシリンダヘッドの断面平面図、第５図はシリンダブロックの要部平面図、第６図はシリンダブロックの要部側面図、第７図は可変バルブタイミング機構の断面図、第８図はアクチュエータ弁の部分断面図である。Ｅ……エンジン、１……シリンダブロック、２……シリ
ンダヘッド、3,4……カムシャフト、5,6……カムジャー
ナル部、5a……端部カムジャーナル部、12……ラッシュ
アジャスタ、13……可変バルブタイミング機構、14……
主オイル通路、15……第１オイル導入通路、16……第２
オイル導入通路、17……カムジャーナル用オイル通路、
18……可変バルブタイミング用オイル通路、19……ラッ
シュアジャスタ用オイル通路、20……アクチュエータ
弁、21……絞り弁、22,23……オリフィス部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０１Ｍ 1/06 Ｆ０１Ｍ 1/06 Ｇ 1/16 1/16 Ｅ (56)参考文献実開昭64−3026（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−61106（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−38405（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−103514（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01M 9/10 F01M 1/16 F01M 1/06 F01L 1/34 F01L 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンのシリンダヘッドに設置した油圧
作動式の可変バルブタイミング機構、カムシャフトを支
承するカムジャーナル部および油圧式のラッシュアジャ
スタにそれぞれシリンダブロック側から加圧したオイル
を供給するエンジンの潤滑装置において、シリンダブロ
ック内にその出力軸方向に沿って形成された主オイル通
路の一端側からシリンダブロック内に延びる第１オイル
導入通路を設ける一方、他端側から同様にシリンダブロ
ック内に延びる第２導入オイル通路を設け、少なくとも
上記第２オイル導入通路にオリフィス部材を介装し、上
記第１オイル導入通路に前記可変バルブタイミング機構
へのオイル通路を接続する一方、上記第２オイル導入通
路に前記ラッシュアジャスタへのオイル通路を接続した
ことを特徴とするエンジンの潤滑装置。