JP4193876B2 - 動弁系油路構造 - Google Patents

Description

本発明は、カムシャフトのカムジャーナルに、可変バルブタイミング機構制御用の油路を設けた内燃機関の動弁系油路構造に関する。

下記特許文献１（特開２０００−２２０４２０号公報）、特許文献２（特開平０９−２７３４０４号公報）、特許文献３（特開平０９−２９１８０５号公報）、および、特許文献４（特開２０００−１７９３１１号公報）には、それぞれ、内燃機関の可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴ（Variable Valve Timing)と称する。）に関する発明が開示されている。

上記各特許文献等においては、ＶＶＴ用の制御油路をカムシャフト先端の第１カムジャーナルに設け、ハイドロラッシュアジャスタ（以下、ＨＬＡ（Hydraulic Lash Adjuster）と称する。）用の油路をカムシャフト後端のカムジャーナルに、あるいは、ロッカシャフト後端に設ける油路構成が開示されている。これらの油路は、カムジャーナルにおいて、各々ダイカスト型で成型される油溝で構成されている。

ＶＶＴの制御に用いる２本の制御油路（進角油路および遅角油路）は、タイミングプーリ（スプロケット）に近い第１カムジャーナルに設けるのが合理的である。また、ＨＬＡの制御に用いる油路は前記ＶＶＴの制御に用いる油路とは分離する必要がある。しかし、インテーク用ＨＬＡおよびエキゾースト用ＨＬＡに給油するための油路をさらに第１カムジャーナルに設けることは困難であり、別のカムジャーナルに設ける必要がある。

具体的には、通常、ＶＶＴの制御に用いる制御油路は、エンジンのメインギャラリから第１カムジャーナルに給油するため、ＨＬＡに給油するための油路はエンジン後端のカムジャーナルを用いることとなる。しかし、この油路構成を採用した場合には、エンジン（シリンダブロック）の後端側に縦方向の油路を設ける必要が生じるため、エンジン全長が長くなる。また、第１カムジャーナルにおけるエンジンの前側には寸法余裕（空間の余裕）がないため、ＶＶＴ用の２本の制御油路に加えてさらにＨＬＡ用の油路をエンジンの先端側に設けることは困難である。また、オイルジェット用の供給油路を設ける場合であっても同様の問題が発生し得る。
特開２０００−２２０４２０号公報 特開平０９−２７３４０４号公報 特開平０９−２９１８０５号公報 特開２０００−１７９３１１号公報

この発明が解決しようとする課題は、ＶＶＴの制御油路に加え、ＨＬＡ用の油路、または、オイルジェット用の油路を設けようとした場合、エンジン（シリンダブロック）の後端側に縦方向の油路を設ける必要が生じ、エンジン全長が長くなる点にある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本願発明の目的は、エンジン全長を長くすることなく、ＶＶＴの制御油路に加え、ＨＬＡの供給油路、または、オイルジェット用の供給油路を設けることを可能とする、内燃機関の動弁系油路構造を提供することにある。

本発明に基づいた内燃機関の動弁系油路構造においては、カムシャフトのカムジャーナルに、可変バルブタイミング機構制御用の油路を設けた内燃機関の動弁系油路構造であって、上記カムジャーナルは、アッパカムベアリングおよびロアカムベアリングにより上記カムシャフトが軸支持され、上記可変バルブタイミング機構制御用の第１油路が設けられたカムジャーナルに、ＨＬＡ用またはオイルジェット用の第２油路を設け、上記第１油路と上記第２油路とは、上記ロアカムベアリングにより分離されている。また、上記ロアカムベアリングの上記カムシャフト側である内側側面に上記第１油路が設けられ、上記ロアカムベアリングの外側側面に上記第２油路が設けられる。

この発明に基づいた内燃機関の動弁系油路構造によれば、可変バルブタイミング機構制御用の第１油路が設けられたカムジャーナルに、ＨＬＡ用またはオイルジェット用の第２油路を設け、第１油路と第２油路とを、ロアカムベアリングにより分離させることで、一つのカムジャーナルに、可変バルブタイミング機構制御用油路とＨＬＡ用またはオイルジェット用油路とを設けることを可能としている。

その結果、可変バルブタイミング機構制御用の油路を収容できる軸受部幅で、可変バルブタイミング機構制御用、および、ＨＬＡ用またはオイルジェット用油路の収容が可能となる。また、ＨＬＡ用またはオイルジェット用油路として、エンジン（シリンダブロック）の後端側に縦方向の油路を別途設ける必要がないため、現状のエンジンの大きさを維持したまま、ＨＬＡ用またはオイルジェット用油路を設けることを可能とする。

以下、本発明に基づいた実施の形態における内燃機関の動弁系油路構造について、図１および図２を参照して説明する。なお、図１は、カムシャフトにおける第１カムジャーナルの断面構造を示す部分断面図であり、図２は、図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。なお、以下に説明する動弁系油路構造においては、インテークカムシャフト１２を支持するカムジャーナル１２Ａ側に本発明の構成を適用した場合について説明しているが、エキゾーストカムシャフト１１を軸支持するカムジャーナル１１Ａにおいても同様の構成を採用することが可能である。

まず、図１を参照して、シリンダヘッド１０２の上部においては、エキゾーストカムシャフト１１を軸支持するカムジャーナル１１Ａと、インテークカムシャフト１２を軸支持するカムジャーナル１２Ａとが設けられている。カムジャーナル１１Ａにおいては、カムキャップ１０１に設けられた半円状のジャーナル部１０１ａと、シリンダヘッド１０２に設けられた半円状のジャーナル部１０２ａとにより挟み込まれる。また、カムジャーナル１２Ａにおいても、カムキャップ１０１に設けられた半円状のジャーナル部１０１ｂと、シリンダヘッド１０２に設けられた半円状のジャーナル部１０２ｂとにより挟み込まれる。

（ＨＬＡ用の供給油路の構成）
シリンダヘッド１０２には、ＨＬＡ用の供給油路として、エキゾースト側ＨＬＡ油路１０２ｄ、および、インテーク側ＨＬＡ油路１０２ｅが設けられている。エキゾースト側ＨＬＡ油路１０２ｄ、および、インテーク側ＨＬＡ油路１０２ｅは、共通のＨＬＡ用油路１０２ｃに連通し、このＨＬＡ用油路１０２ｃには、シリンダヘッド１０２に設けられた供給油路１０２ｆが連通し、この供給油路１０２ｆからオイルポンプ（図示省略）から送り出されたオイルＡが供給されることで、エキゾースト側ＨＬＡ油路１０２ｄ、および、インテーク側ＨＬＡ油路１０２ｅにオイルＡが供給される。

（ＶＶＴ用の制御油路の構成）
インテークカムシャフト１２を軸支持するカムジャーナル１２Ａには、ＶＶＴ用の制御油路が形成されている。図２に示すように、インテークカムシャフト１２には、軸周りおよびその軸方向に沿って軸中を挿通する、ＶＶＴ制御用の進角油路１２ａおよびＶＶＴ制御用の遅角油路１２ｂが形成されている。これら進角油路１２ａおよび遅角油路１２ｂは、それぞれインテークカムシャフト１２の先端部に設けられたインテーク側ＶＶＴコントローラ内部の進角室および遅角室（図示省略）に連結される。

また、カムキャップ１０１には、進角油路１２ａにオイルＡを供給するためのオイル供給油路１０１ｄ、および、遅角油路１２ｂにオイルＡを供給するためのオイル供給油路１０１ｅが設けられている。これらのオイル供給油路１０１ｄ、および、オイル供給油路１０１ｅは、上方に設けられた制御弁（ＯＣＶ：オイルコントロールバルブ（図示省略））に連結されている。

ここで、カムジャーナル１２Ａにおいては、インテークカムシャフト１２が、アッパカムベアリング２０１およびロアカムベアリング２０２により軸支持されている。その結果、インテークカムシャフト１２の表面に形成された進角油路１２ａおよび遅角油路１２ｂとＨＬＡ用油路１０２ｃとが、ロアカムベアリング２０２によって分離され、ロアカムベアリング２０２のインテークカムシャフト１２側である内側側面に進角油路１２ａおよび遅角油路１２ｂが設けられ、ロアカムベアリング２０２の外側側面にＨＬＡ用油路１０２ｃが設けられることとなる。互いの油路の油圧は、相互に影響を及ぼすことはない。なお、オイル供給油路１０１ｄおよびオイル供給油路１０１ｅから、進角油路１２ａおよび遅角油路１２ｂへのオイルの供給は、アッパカムベアリング２０１に設けられた穴２０１ａ,２０１ｂを介して供給することが可能である。

以上、本実施の形態における内燃機関の動弁系油路構造によれば、ＶＶＴ用の第１油路としての進角油路１２ａおよび遅角油路１２ｂが設けられたカムジャーナル１２Ａに、第２油路としてのＨＬＡ用油路１０２ｃを設け、インテークカムシャフト１２の表面に形成された進角油路１２ａおよび遅角油路１２ｂとＨＬＡ用油路１０２ｃとを、ロアカムベアリング２０２により分離させることで、一つのカムジャーナル１２Ａに、ＶＶＴ用制御油路とＨＬＡ用供給油路とを設けることを可能としている。

その結果、ＨＬＡ用供給油路として、エンジン（シリンダブロック）の後端側に縦方向の油路を別途設ける必要がないため、現状のエンジンの大きさを維持したまま、ＨＬＡ用供給油路を設けることが可能となる。

なお、上記内燃機関の動弁系油路構造においては、同一のカムジャーナルにＶＶＴ用の制御油路とＨＬＡ用の供給油路とを設ける構成を採用しているが、同一のカムジャーナルにＶＶＴ用の制御油路とオイルジェット用の供給油路とを設ける構成を採用することも可能である。また、上記内燃機関の動弁系油路構造においては、第１ジャーナルに本発明の構成を適用した場合について説明しているが、他の番号のジャーナルに本発明を適用することも可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

この発明に基づいた実施の形態におけるカムシャフトにおける第１カムジャーナルの断面構造を示す部分断面図である。 図１中ＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。

符号の説明

１１ エキゾーストカムシャフト、１１Ａ カムジャーナル、１２ インテークカムシャフト、１２Ａ カムジャーナル、１２ａ 進角油路、１２ｂ 遅角油路、１０１ カムキャップ、１０１ａ，１０１ｂ，１０２ａ，１０２ｂ ジャーナル部、１０２ シリンダヘッド、１０２ｄ エキゾースト側ＨＬＡ油路、１０２ｃ ＨＬＡ用油路、１０２ｅ インテーク側ＨＬＡ油路、１０２ｆ 供給油路、２０１ アッパカムベアリング、２０１ａ,２０１ｂ 穴、２０２ ロアカムベアリング。

Claims (4)

1. カムシャフトのカムジャーナルに、可変バルブタイミング機構制御用の油路を設けた内燃機関の動弁系油路構造であって、
   前記カムジャーナルにおいては、アッパカムベアリングおよびロアカムベアリングにより前記カムシャフトが軸支持され、
   前記可変バルブタイミング機構制御用の第１油路が設けられたカムジャーナルに、ハイドロラッシュアジャスタ用またはオイルジェット用の第２油路を設け、
   前記第１油路と前記第２油路とは、前記ロアカムベアリングにより分離され、
   前記ロアカムベアリングの前記カムシャフト側である内側側面に前記第１油路が設けられ、
   前記ロアカムベアリングの外側側面に前記第２油路が設けられる、動弁系油路構造。
2. 前記カムジャーナルは、前記カムシャフト先端側に位置する第１カムジャーナルである、請求項１に記載の動弁系油路構造。
3. 前記第１油路は、前記可変バルブタイミング機構制御用の進角油路および前記可変バルブタイミング機構制御用の遅角油路である、請求項１または２に記載の動弁系油路構造。
4. 前記可変バルブタイミング機構制御用の第１油路へのオイルの供給は、前記アッパベアリングに設けられた穴を介して供給される、請求項１から請求項３のいずれかに記載の動弁系油路構造。

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