JP3196642B2 - 内燃機関におけるオイルの供給構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のカム軸
に設けられたギヤ等の動力伝達部材に対し、オイルを供
給するためのオイルの供給構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平４−２０９９０７号
公報に示すエンジンの動弁装置では、吸気バルブを駆動
するための吸気側カム軸と、排気バルブを駆動するため
の排気側カム軸とが、前記エンジンのシリンダヘッドに
設けられた複数の軸受部によって回転可能に支持されて
いる。吸気側カム軸はエンジンのクランク軸に対しベル
ト等を介して連結されている。吸気側カム軸及び排気側
カム軸にはそれぞれギヤ（動力伝達部材）が取り付けら
れ、その両ギヤは噛み合っている。そして、クランク軸
が回転すると、その回転が吸気側カム軸及び排気側カム
軸へ伝達されるようになっている。

【０００３】前記記吸気側カム軸及び吸気側カム軸を支
持する軸受部には、吸気側カム軸に取り付けられたギヤ
へオイルを供給するための潤滑油路が設けられている。
又、吸気側カム軸には油圧式のバルブタイミング変更装
置が設けられ、吸気側カム軸及び吸気側カム軸を支持す
る軸受部には、前記バルブタイミング変更装置に対しオ
イルを給排するための作動油路が設けられている。この
作動油路は制御弁に接続され、制御弁には同制御弁へオ
イルを供給するための供給通路と、制御弁からオイルを
排出するための排出通路とが接続されている。

【０００４】そして、前記潤滑油路及び供給通路へは、
エンジン下部に設けられたオイルパン内のオイルが、エ
ンジンで駆動されるオイルポンプによって送り出され
る。潤滑油路へ送り出されたオイルは吸気側カム軸のギ
ヤへ供給され、そのギヤと排気側カム軸のギヤとの間に
おける潤滑を行う。又、供給通路へ送り出されたオイル
は制御弁内へ流入し、制御弁は作動油路を介してバルブ
タイミング変更装置に対しオイルを給排する。すると、
バルブタイミング装置は、クランク軸と同期して回転す
る吸気側カム軸を前記クランク軸に対して進角又は遅角
させ、クランク軸に対する吸気側カム軸の位相をずらし
て吸気バルブの駆動タイミングを変更する。そして、バ
ルブタイミング変更装置から制御弁へ戻ってきたオイル
は、制御弁に接続された排出通路を介してオイルパンへ
戻されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に構成されたオイルの供給構造では、吸気側カム軸及び
軸受部に潤滑油路と供給通路との二つの油路を設けなけ
ればならないため、その加工が面倒になるという問題が
あった。

【０００６】又、オイルを潤滑油路と供給通路との二つ
に送り出すために、オイルポンプを大型化してオイルの
供給量を多くしなければならないので、そのオイルポン
プによるエンジンの動力損失が増大するという問題があ
った。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、第１の目的は、潤滑油路を設けるこ
となく動力伝達部材へオイルを供給できるようにするこ
とにある。

【０００８】第２の目的は、動力伝達部材へのオイルの
供給を確実に行うことにある。第３の目的は、排出通路
における位置変更の自由度を大きくすることにある。第
４の目的は、飛散してヘッドカバーの内面に付着したオ
イルを動力伝達部材へ供給できるようにすることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項１記載の発明では、特に、バルブタイミング
変更装置に対しオイルを給排するための制御弁を動力伝
達部材の上方に設け、その制御弁から排出されるオイル
を同動力伝達部材に供給するようにした。

【００１０】請求項２記載の発明では、前記バルブタイ
ミング変更装置はカム軸における動力伝達部材の近傍に
設けられ、バルブタイミング変更装置の外面は動力伝達
部材側ヘ向かうほど縮径するテーパ状をなし、且つ動力
伝達部材側の径を動力伝達部材よりも大径に設定した。

【００１１】請求項３記載の発明では、前記カム軸を覆
うようにヘッドカバーが設けられ、そのヘッドカバーに
おける動力伝達部材の上方に対応する位置には、下方へ
向かって突出する突起を設けた。

【００１２】

【００１３】即ち、請求項１記載の発明では、バルブタ
イミング変更装置に対するオイルの給排は制御弁によっ
て行われ、制御弁から排出されたオイルは、カム軸に設
けられた動力伝達部材へ供給される。

【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の作用に加え、オイルが排出される開口部がバルブ
タイミング変更装置の上方に位置している場合、その開
口部からバルブタイミング変更装置の外面へ滴下したオ
イルは、その外面に沿って動力伝達部材へ流れる。

【００１５】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明の作用に加え、動力伝達部材へ供給されたオ
イルがカム軸の回転により飛散すると、そのカム軸を覆
うように設けられたヘッドカバーの内面に飛散したオイ
ルが付着する。このオイルは、ヘッドカバーにおける動
力伝達部材の上方に対応する位置に設けられた突起へ集
まり、前記突起から動力伝達部材へ滴下する。

【００１６】

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図３に従って説明する。図１は、内燃機関
としてのＶ型６気筒エンジン１１を上方から見た概略平
面図である。このエンジン１１はクランク軸１２を備
え、エンジン１１の内部に設けられた図示しないピスト
ンは図示しないコンロッドを介して前記クランク軸１２
に連結されている。このクランク軸１２の一端部には駆
動プーリ１３が取り付けられている。エンジン１１の上
部には一対のシリンダヘッド１４が設けられ、各シリン
ダヘッド１４には吸気側カム軸１５と排気側カム軸１６
とが平行に延びるように設けられている。そして、シリ
ンダヘッド１４には、吸気側及び排気側カム軸１５，１
６の軸線方向に沿って複数の軸受１７が設けられ、この
各軸受１７により吸気側及び排気側カム軸１５，１６が
回転可能に支持されている。

【００１８】吸気側カム軸１５には複数のカム１８が設
けられ、各カム１８は各ピストン毎に二つずつ設けられ
た図示しない吸気バルブに対応して位置する。又、吸気
側カム軸１５において、その一端部には動力伝達部材と
してのシザーズギヤ１９が取り付けられ、シザーズギヤ
１９の隣には油圧式のバルブタイミング変更装置２０が
設けられている。更に、吸気側カム軸１５の一端部には
従動プーリ２１が取り付けられ、従動プーリ２１はタイ
ミングベルト２２を介して、前記クランク軸１２の駆動
プーリ１３に連結されている。従って、クランク軸１２
の回転は、タイミングベルト２２を介して吸気側カム軸
１５に伝達されるようになっている。

【００１９】排気側カム軸１６には複数のカム２３が設
けられ、各カム２３は各ピストン毎に二つずつ設けられ
た図示しない排気バルブに対応して位置する。又、排気
側カム軸１６の一端にはギヤ２４が取り付けられ、この
ギヤ２４は吸気側カム軸１５のシザーズギヤ１９と噛み
合っている。従って、吸気側カム軸１５と排気側カム軸
１６とは、同期して回転するようになっている。そし
て、クランク軸１２の回転に伴う吸気側及び排気側カム
軸１５，１６の回転により、各カム１８，２３がそれぞ
れ吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動するようになっ
ている。

【００２０】次に、バルブタイミング変更装置２０及び
シザーズギヤ１９に対するオイルの供給構造について説
明する。エンジン１１が車体に搭載された状態で、図２
に示すようにシザーズギヤ１９及びバルブタイミング変
更装置２０の上方に位置するように、制御弁２５が設け
られている。この制御弁２５には第１及び第２の給排油
路Ｒ１，Ｒ２が接続されている。

【００２１】第１の給排油路Ｒ１は、第１の延出通路２
６、第１の円環溝２７及び第１の軸内通路２８によって
構成されている。前記第１の延出通路２６は制御弁２５
に接続され、バルブタイミング変更装置２０に隣接する
軸受１７の内周面へ向かって延びている。軸受１７の内
周面には、前記第１の延出通路２６と連通する第１の円
環溝２７が、周方向へ延びるように設けられている。
又、吸気側カム軸１５の軸線上には、その軸線に沿って
延びる第１の軸内通路２８が形成されている。この第１
の軸内通路２８は、前記第１の円環溝２７に連通すると
ともに、バルブタイミング変更装置２０に接続されてい
る。

【００２２】第２の給排油路Ｒ２は、第２の延出通路２
９、第２の円環溝３０及び第２の軸内通路３１によって
構成されている。前記第２の延出通路２９は制御弁２５
に接続され、軸受１７の内周面へ向かって延びている。
軸受１７の内周面には、前記第２の延出通路２９と連通
する第２の円環溝３０が、周方向へ延びるように設けら
れている。又、吸気側カム軸１５における軸線から偏心
した位置には、吸気側カム軸１５の軸線方向へ延びる第
２の軸内通路３１が形成されている。この第２軸内通路
３１は、前記第２の円環溝３０に連通するとともに、バ
ルブタイミング変更装置２０に接続されている。

【００２３】図３に示すように、制御弁２５のケーシン
グ４１には、第１及び第２の給排ポート４２，４３と、
第１及び第２の排出ポート４４，４５と、供給ポート４
６とが設けられている。ケーシング４１内には、コイル
スプリング４７により一方向へ付勢されたスプール４８
が設けられている。このスプール４８には四つの弁部４
９が設けられている。又、ケーシング４１には電磁ソレ
ノイド５０が設けられている。

【００２４】そして、電磁ソレノイド５０の消磁状態に
おいては、コイルスプリング４７の弾性力によりスプー
ル４８がケーシング４１の一端（図３中右側）部に配置
される。すると、第１の給排ポート４２と第１の排出ポ
ート４４とが連通し、第２の給排ポート４３が供給ポー
ト４６と連通する。又、電磁ソレノイド５０が励磁され
たときには、スプール４８がコイルスプリング４７の弾
性力に抗してケーシング４１の他端部に配置される。す
ると、第２の給排ポート４３が第２の排出ポート４５と
連通し、第１の給排ポート４２が供給ポート４６と連通
する。更に、電磁ソレノイド５０への給電を制御し、ス
プール４８をケーシング４１の一端部と他端部との中間
に位置させると、第１及び第２の給排ポート４２，４３
が閉塞される。

【００２５】第１及び第２の給排ポート４２，４３に
は、前記第１及び第２の給排油路Ｒ１，Ｒ２が接続され
ている。又、供給ポート４６には供給通路５１が接続さ
れ、供給通路５１はオイルポンプ５２を介してオイルパ
ン５３内へ延びている。そして、オイルポンプ５２は、
エンジン１１で駆動されることによりオイルパン５３内
のオイルを供給通路５１内へ流入させ、その後に前記オ
イルを供給通路５１から制御弁２５へ送り出すようにな
っている。

【００２６】前記第１及び第２の排出ポート４４，４５
には排出通路５４が接続されている。図２に示すよう
に、制御弁２５に接続された排出通路５４の端部には開
口部５４ａが設けられている。この開口部５４ａは、シ
ザースギヤ１９がエンジン１１に搭載された状態におい
て、そのシザーズギヤ１９の上方に位置している。又、
図３に示す供給通路５１において、オイルポンプ５２よ
りも下流側には、供給通路５１内が過剰圧になったとき
に、前記オイルを排出通路５４へ排出するための図示し
ないリリーフ弁を備えた経路が接続されている。

【００２７】そして、図３に示すスプール４８がケーシ
ング４１の一端部に位置すると、オイルパン５３内のオ
イルが供給通路５１、制御弁２５及び第２の給排通路Ｒ
２を介して、バルブタイミング変更装置２０へ供給され
る。すると、バルブタイミング変更装置２０は、クラン
ク軸１２と同期して回転する吸気側カム軸１５を前記ク
ランク軸１２に対して進角させ、吸気バルブの開閉タイ
ミングを早くする。バルブタイミング変更装置２０にオ
イルが供給されたとき、バルブタイミング変更装置２０
内にあったオイルは、第１の給排通路Ｒ１及び制御弁２
５を介して排出通路５４へ送り出される。

【００２８】又、スプール４８がケーシング４１の他端
部に位置すると、オイルパン５３内のオイルが供給通路
５１、制御弁２５及び第１の給排通路Ｒ１を介して、バ
ルブタイミング変更装置２０へ供給される。すると、バ
ルブタイミング変更装置２０は、吸気側カム軸１５をク
ランク軸１２に対して遅角させ、吸気バルブの開閉タイ
ミングを遅くする。バルブタイミング変更装置２０にオ
イルが供給されたとき、バルブタイミング変更装置２０
内にあったオイルは、第２の給排通路Ｒ２及び制御弁２
５を介して排出通路５４へ送り出される。

【００２９】更に、スプール４８がケーシング４１の一
端部と他端部との中間に位置すると、オイルパン５３内
のオイルは供給通路５１へ送り出された後、リリーフ弁
を介して排出通路５４へ送り出される。従って、排出通
路５４へは、常にオイルが送り出されるようになってい
る。

【００３０】次に、上記のように構成されたオイルの供
給構造の作用について説明する。オイルパン５３内のオ
イルは、エンジン１１で駆動されるオイルポンプ５２に
より、供給通路５１を介して制御弁２５へ送り出され
る。そして、第１の給排油Ｒ１と第２の給排油路Ｒ１と
の内、一方を通って制御弁２５からバルブタイミング変
更装置２０へオイルが送り出され、他方を通ってバルブ
タイミング変更装置２０から制御弁２５へオイルが送り
出される。ギヤと制御弁とへオイルを供給していた従来
と異なり、オイルポンプ５２は制御弁２５のみへオイル
を送り出すだけでよくなる。そのため、オイルポンプ５
２のオイル吐出量は従来よりも少なくてすむ。

【００３１】バルブタイミング変更装置２０から制御弁
２５へ送り出されたオイルは、前記制御弁２５から図２
に示す排出通路５４内へ排出される。そして、排出通路
５４内のオイルは開口部５４ａへ向かって流れる。開口
部５４ａは、吸気側カム軸１５に設けられたシザーズギ
ヤ１９よりも上方で、且つシザーズギヤ１９に対応する
位置に設けられているため、排出通路５４内のオイルは
確実に開口部５４ａからシザーズギヤ１９へ落ちる。こ
のオイルにより吸気側カム軸１５のシザーズギヤ１９
と、排気側カム軸１６のギヤ２４との間の潤滑が行われ
る。

【００３２】以上詳述した本実施形態では、下記（ａ）
〜（ｃ）に示す効果がある。 （ａ）吸気側カム軸に形成された潤滑油路からギヤへオ
イルを供給していた従来と異なり、本実施形態ではシザ
ーズギヤ１９へ制御弁２５から排出通路５４を介して排
出されたオイルが供給される。従って、前記潤滑油路を
吸気側カム軸１５に設けることなく、オイルをシザーズ
ギヤ１９へ供給することができ、吸気側カム軸１５に潤
滑油路を形成するための加工を省くことができる。

【００３３】（ｂ）ギヤと制御弁との両方にオイルポン
プでオイルを供給していた従来と異なり、制御弁２５の
みへオイルを供給するだけでよいので、オイルポンプ５
２のオイル吐出量を従来よりも少なくすることができ
る。従って、前記オイルポンプ５２によるエンジン１１
の動力損失を低減することができる。

【００３４】（ｃ）排出通路５４の開口部５４ａはシザ
ーズギヤ１９よりも上方に設けられているため、排出通
路５４内のオイルを前記開口部５４ａから落とすことに
より、シザーズギヤ１９へ確実にオイルを供給すること
ができる。

【００３５】尚、本発明は、例えば以下のように変更し
て具体化することもできる。 （１）本実施形態では、排出通路５４の開口部５４ａを
シザーズギヤ１９よりも上方に設けたが、シザーズギヤ
１９へオイルを供給できるならば排出通路５４の延出形
状や開口部５４ａの位置を変更してもよい。例えば、開
口部５４ａがシザーズギヤ１９における側部外周面の近
くで開口するように、排出通路５４及び開口部５４ａを
形成し、排出通路５４から排出されたオイルがシザーズ
ギヤ１９へ向かって飛び散るようにしてもよい。

【００３６】（２）図４に示すように、バルブタイミン
グ変更装置２０をシザーズギヤ１９に隣接するように設
ける。そして、バルブタイミング変更装置２０の外周面
２０ａを、シザーズギヤ１９へ向かうほど縮径するテー
パ状となるように、且つシザーズギヤ１９側の端部が前
記シザーズギヤ１９よりも大径となるように形成しても
よい。この場合、バルブタイミング変更装置２０の上方
に排出通路５４の開口部５４ａを設けても、その開口部
５４ａからバルブタミング変更装置２０の外周面２０ａ
へ落ちたオイルが、シザーズギヤ１９へ向かって流れる
ようにすることができる。従って、開口部５４ａをバル
ブタイミング変更装置２０の上方に設けてもよくなり、
排出通路５４及び開口部５４ａにおける位置変更の自由
度が大きくなる。

【００３７】（３）本実施形態では、動力伝達部材とし
てシザーズギヤ１９を例示したが、例えば吸気側及び排
気側カム軸１５，１６にそれぞれスプロケットを取り付
け、両スプロケットをチェーンで連結するようにしても
よい。この場合、スプロケット及びチェーンが動力伝達
部材となり、そのスプロケット及びチェーンが排出通路
５４から排出されたオイルにより潤滑される。

【００３８】（４）更に、クランク軸１２に対し吸気側
カム軸１５と排気側カム軸１６との少なくともいずれか
一方が、前記と同様にスプロケットとチェーンとにより
連結されている場合、そのスプロケット及びチェーンに
排出通路５４から排出されたオイルを供給するようにし
てもよい。

【００３９】（５）本実施形態では、排出通路５４から
排出されたオイルを吸気側カム軸１５のシザーズギヤ１
９に供給するようにしたが、そのオイルを排気側カム軸
１６のギヤ２４に供給するようにしてもよい。この場
合、ギヤ２４が動力伝達部材になる。

【００４０】（６）図４に示すように、吸気側カム軸１
５を覆うように設けられたヘッドカバー５５の内面にお
いて、シザーズギヤ１９の上方に対応する位置に下方へ
向かって突出する突起５６を設けてもよい。この場合、
シザーズギヤ１９に付着しているオイルが、前記シザー
ズギヤ１９の回転によりヘッドカバー５５の内面に飛び
散っても、そのオイルは突起５６に集まって同突起５６
からシザーズギヤ１９へ滴下する。従って、このように
構成すれば、飛散してヘッドカバー５５の内側に付着し
たオイルを、再びシザーズギヤ１９へ供給することがで
きる。

【００４１】（７）本実施形態では、クランク軸１２に
対して吸気側カム軸１５を進角又は遅角させて、吸気側
カム軸１５のクランク軸２１に対する位相を変化させる
バルブタイミング変更装置２０を例示したが、本発明は
これに限定されない。例えば、カム１８を吸気側カム軸
１５に対して進角又は遅角させ、カム１８の吸気側カム
軸１５に対する位相を変化させるタイプのバルブタイミ
ング変更装置でもよい。又、吸気バルブに対する作用角
が異なる低速用のカム１８と高速用のカム１８とを備
え、ロッカーアームの切り換えにより吸気バルブの駆動
を低速用のカム１８で行うか高速用のカム１８で行うか
を切り換えるタイプのバルブタイミング変更装置でもよ
い。

【００４２】

【発明の効果】即ち、請求項１記載の発明では、制御弁
から排出されたオイルが動力伝達部材へ供給されるた
め、供給油路を設けることなく動力伝達部材へオイルを
供給することができる。

【００４３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の効果に加え、オイルが排出される開口部が、動力
伝達部材の上方に位置する場合だけでなく、バルブタイ
ミング変更装置の上方に位置する場合でも動力伝達部材
へのオイルの供給が行われる。従って、オイルが排出さ
れる開口部をバルブタイミング変更装置の上方で開口さ
せてもよくなり、同開口部の位置変更の自由度が大きく
なる。

【００４４】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明の効果に加え、ヘッドカバーの内面に付着し
たオイルは、ヘッドカバーの突起から動力伝達部材へ滴
下する。従って、飛散してヘッドカバーの内側に付着し
たオイルを、動力伝達部材へ供給することができる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態のエンジンを示す概略平面図。

【図２】本実施形態における油の供給構造を示す断面
図。

【図３】制御弁を示す断面図。

【図４】別例における油の供給構造を示す断面図。

【符号の説明】

１９…動力伝達部材としてのシザーズギヤ、２０…バル
ブタイミング変更装置、２０ａ…外面としての外周面、
２４…動力伝達部材としてのギヤ、２５…制御弁、５４
…排出通路、５４ａ…開口部、５５…ヘッドカバー、５
６…突起

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸と同期して回転するカム軸に
   おけるカムの作用角を前記クランク軸に対して進角又は
   遅角させるバルブタイミング変更装置に対しオイルを給
   排するとともに、前記カム軸に設けられた動力伝達部材
   にオイルを供給するようにした内燃機関におけるオイル
   の供給構造において、 前記バルブタイミング変更装置に対してオイルを給排す
   るための制御弁を前記動力伝達部材の上方に設け、その
   制御弁から排出されるオイルを同動力伝達部材に供給す
   るようにしたことを特徴とする内燃機関におけるオイル
   の供給構造。
2. 【請求項２】 前記バルブタイミング変更装置はカム軸
   における動力伝達部材の近傍に設けられ、バルブタイミ
   ング変更装置の外面は動力伝達部材側ヘ向かうほど縮径
   するテーパ状をなし、且つ動力伝達部材側の径が動力伝
   達部材よりも大径に設定されている請求項１記載の内燃
   機関におけるオイルの供給構造。
3. 【請求項３】 前記カム軸を覆うようにヘッドカバーが
   設けられ、そのヘッドカバーにおける動力伝達部材の上
   方に対応する位置には、下方へ向かって突出する突起が
   設けられている請求項１又は２記載の内燃機関における
   オイルの供給構造。