JP5783876B2 - カム位相可変型内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、バルブタイミングを変更する油圧式のカム位相可変装置を備えたカム位相可変型内燃機関に係り、カム位相可変装置の応答性を高めるための油路構造に関する。

自動車等に搭載される内燃機関では、その運転状態に応じて吸気バルブや排気バルブの開閉タイミングを変化させるべく、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を可変制御するカム位相可変装置（可変バルブタイミング装置：ＶＴＣ）を装備したものがある。カム位相可変装置としては、クランクシャフトにより回転駆動されるハウジングと、カムシャフトの一端に固定されるとともにハウジングに相対回転可能に収容されてハウジングとの間に進角用油室および遅角用油室を画成するロータを有し、油路に設けられた油圧制御弁により進角用油室および遅角用油室対する作動油の供給を切り換えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなカム位相可変型内燃機関では、油圧制御弁とカム位相可変装置との間に進角用油路および遅角用油路の２系統の油路が形成され、これらの油路が、それぞれクランクシャフトを支持するジャーナル軸受壁からカムシャフトを経由して進角用油室および遅角用油室へ至るように設けられることがある。

一方、ジャーナル軸受壁は、シリンダヘッドに形成され、半割りの軸受面を有するカムホルダと、同じく半割りの軸受面を有するカムキャップとにより構成され、カムキャップはカムシャフトを挟むようにカムシャフトの近傍に配置されたボルトによってカムホルダに締結される。したがって、上記のような油路配置の場合、ジャーナル軸受壁を大型化することなくボルトを避けて２系統の油路を形成するのが困難である。

このような背景の下、コンパクトなオイル通路を実現するとともにカムキャップ締結用のボルトのサイズアップを回避するための油路構造として、ジャーナル軸受壁に形成される油路部分をボルトよりもカムシャフトから離れた位置に配置し、カムキャップのカムホルダ接合面に、ボルトを避けてジャーナル軸受壁の軸受面に接続する２本の第１オイル溝を形成するようにした発明が提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１０−１９０１５９号公報 特許第３３５５３５６号公報

しかしながら、特許文献２の発明では、カムキャップ締結用のボルトのサイズアップを回避することはできるが、ボルトの脇に２本の第１オイル溝が形成されるため、カムキャップが締結ボス部の周囲においても幅広になり、カムキャップを十分に小型化することができない。ここで、カムキャップの締結ボス部周辺については油路形成部分だけを幅広にすることも考えられるが、このようにした場合には、高圧になる油路がカムホルダ接合面に形成されているため、オイル漏れが生じ易くなる。

また、特許文献１の発明では、シリンダヘッドに設けられるオイルコントロールバルブと２本の第１オイル溝とをそれぞれ連通する２本のオイル通路が、オイルコントロールバルブからカム軸方向について（引用文献２の図２において）異なる方向にそれぞれ延設されているため、エンジン（シリンダヘッド）がカム軸方向に大型化し、この部分の肉厚を薄くすることも困難である。

本発明は、このような従来技術に含まれる課題を解消するべく案出されたものであり、カム位相可変装置への油路部周辺をコンパクト化して内燃機関の重量増大を抑制することを第１の目的とし、併せて、カムキャップとカムホルダとの接合面からのオイル漏れを防止することを第２の目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の一側面によれば、カムホルダ（１６）および該カムホルダにボルト（１９）によって締結されるカムキャップ（１８）からなるジャーナル軸受壁（１５）により回転自在に支持されたカムシャフト（１０）と、前記カムシャフトの端部に設けられ、進角用油圧室（３３）および遅角用油圧室（３４）に作動油が供給されることによってカム位相を変化させるカム位相可変装置（３０）と、油圧供給源（２１）と前記カム位相可変装置とを連通する油路（４０）に設けられ、前記進角用油圧室および前記遅角用油圧室に対する前記作動油の供給を制御する油圧制御弁（３５）とを有し、前記油路が、前記油圧供給源と前記油圧制御弁とを連通する上流側油路（４１）と、前記油圧制御弁と前記進角用油圧室とを連通する進角用油路（４３）と、前記油圧制御弁と前記遅角用油圧室とを連通する遅角用油路（４４）とを有するカム位相可変型内燃機関（１）であって、前記進角用油路が、前記カムシャフトを介して前記作動油を前記進角用油圧室へ供給すべく、前記ジャーナル軸受壁の軸受面に環状に形成された進角用環状溝部（４９）を有し、前記遅角用油路が、前記カムシャフトを介して前記作動油を前記遅角用油圧室へ供給すべく、前記進角用環状溝部とカム軸方向にオフセットした位置にて前記ジャーナル軸受壁の軸受面に環状に形成された遅角用環状溝部（４６）を有し、前記油圧制御弁は、前記進角用環状溝部および前記遅角用環状溝部が形成されたジャーナル軸受壁にその軸線を沿わせて配置され、前記進角用油路および前記遅角用油路の一方が、前記カムキャップと前記カムホルダとの接合面（２０）に形成されて一端（４７ａ）が前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部に接続された第１油路部（４７）と、前記カムホルダに形成されて前記油圧制御弁と前記第１油路部の他端（４７ｂ）とを接続する第２油路部（４８）とを有し、前記進角用油路および前記遅角用油路の他方が、前記カムホルダに形成されて前記油圧制御弁と前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部とに接続された第３油路部（５０）を有し、前記第２油路部と前記第３油路部とがカム軸方向に直交する同一平面上に配置される構成とする。

この構成によれば、第２油路部と第３油路部とがカム軸方向に直交する同一平面上に配置されるため、第２油路部と第３油路部とを画成する部分の肉厚を薄くすることが可能であり、内燃機関がカム軸方向に大型化することを防止できる。また、カムキャップとカムホルダとの接合面には第１油路部しか形成されないため、接合面の幅を狭くしてカムキャップを小型化できる。さらに、油圧制御弁がジャーナル軸受壁に沿って配置されたことにより、油圧制御弁の取付部位の肉厚が大きくなることも回避できる。

また、本発明の一側面によれば、前記カムキャップ（１８）は、前記カムシャフト（１０）を挟む位置にて前記ボルト（１９）をそれぞれ挿通させる一対のボルト挿通孔（５２）を有し、前記カムホルダとの接合面に前記第１油路部が形成される一方側のボルト挿通孔（５２ｏ）が、カム軸方向について、前記進角用環状溝部と前記遅角用環状溝部との中心（１５Ｘ）に対して前記第１油路部が接続する側の前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部（４６）と相反する側にオフセットした位置に配置され、前記第１油路部の前記他端（４７ｂ）が、カム軸方向と直交する方向について、前記一方側のボルト挿通孔（５２ｏ）に対して前記カムシャフトと相反する側に位置する構成とすることができる。

カム位相可変装置は、油圧制御弁からの油圧のみにより作動するため、油路の途中でオイル漏れにより油圧が不足すると応答性が悪くなってしまうが、この構成によれば、第１油路部が形成される一方側においてもボルト挿通孔をカムシャフトの近傍に配置できるため、カムキャップの取付剛性を高め、第１油路部が形成された接合面からのオイル漏れを防止できる。また、一方側のボルト挿通孔のカム軸方向へのオフセットにより空いた領域に第１油路部を配置できるため、第１油路部を形成するために接合面がカム軸方向に大きくなることを抑制できる。

また、本発明の一側面によれば、前記カムホルダ（１６）は、前記一対のボルト挿通孔に対応する位置にて前記ボルトをそれぞれ螺着させる一対のボルト孔（２５）を有するとともに、前記一方側のボルト孔（２５ｏ）を画成する壁部に対して前記第１油路部と相反する側に突出するホルダ側突出部（２６）を有し、前記カムキャップ（１８）が、前記一方側のボルト挿通孔（５２ｏ）を画成する締結ボス部（５３ｏ）に対して前記第１油路部と相反する側に突出するとともに、前記ホルダ側突出部に接合するキャップ側突出部（５７）を有する構成とすることができる。

一方側のボルト挿通孔がカム軸方向にオフセットし、オフセットした側と反対側に第１油路部が配置されたため、第１油路部の油圧によってカムキャップが第１油路部と相反する側に傾き易くなるが、この構成によれば、ホルダ側突出部とキャップ側突出部との接合によってカムキャップの傾きを防止でき、カムキャップとカムホルダとの隙間からのオイル漏れを抑制できる。

また、本発明の一側面によれば、前記カムキャップ（１８）が、前記カムシャフト（１０）を挟む位置にて前記ボルトにより締結される一対の締結ボス部（５３）と、前記カムホルダとの接合面に前記第１油路部が形成される一方側の締結ボス部（５３ｏ）から前記接合面（２０）に沿って突出し、前記第１油路部を画成する突出板部（５４）と、前記突出板部の前記接合面と相反する面に突出形成され、前記一方側の締結ボス部に接続されたリブ（５５）とを有する構成とすることができる。

この構成によれば、第１油路部を画成する部分には突出壁部を締結ボス部から突出させたことにより、締結ボス部の周辺を不要に幅広（肉厚）にせずに済み、カムキャップを小型化および軽量化することができる。また、突出壁部に締結ボス部と連結するリブを設けたことにより、第１油路部に高圧の油圧が作用してもカムキャップとカムホルダとの接合面が開いてオイル漏れが生じることを防止できる。

また、本発明の一側面によれば、前記リブが、前記突出板部における前記第１油路部の前記他端（４７ｂ）に対応する部位に突出形成された構成とすることができる。

第１油路部の他端は、第２油路部がカムホルダ側から接続するためオイル漏れの可能性が最も高いが、この構成によれば、オイル漏れの可能性が最も高い第１油路部の他端を画成する部位にリブを設けたため、確実にオイル漏れを防止できる。

また、本発明の一側面によれば、前記カム位相可変装置（３０）は排気側の前記カムシャフト（１０）に設けられ、前記遅角用油路（４４）が前記第１油路部（４７）を有する構成とすることができる。

この構成によれば、進角用油路は、カムホルダに形成された第３油路部を通って進角用環状溝部に至り、接合面に形成された第１油路部を通過しないため、接合面からオイル漏れが生じることはない。したがって、内燃機関が停止している間あるいは機関始動時にカムシャフトを進角方向に迅速・確実に戻すことができ、次回の機関始動時の着火性および始動性を担保できる。

このように、本発明によれば、カム位相可変装置への油路部周辺をコンパクト化して内燃機関の重量増大を抑制しつつ、カムキャップとカムホルダとの接合面からのオイル漏れを防止することができる。

実施形態に係るエンジンの要部透視斜視図 図１に示すエンジンブロックおよびシリンダブロックの側面図 図１に示すシリンダブロックの平面図 図１に示すスプールバルブの概略構成図 図１に示すシリンダブロックの要部の透視斜視図 図１に示すシリンダブロックの要部平面図 図３に示すカムキャップの底面図 図３に示すシリンダブロックの要部斜視図 図３に示すカムキャップの斜視図 図１に示すＶＴＣアクチュエータの概略構成図

以下、図面を参照して、本発明にカム位相可変装置を自動車用エンジンに適用した一実施形態を詳細に説明する。

図１に示すように、エンジン（カム位相可変型内燃機関）１は、ＤＯＨＣ４バルブ型の４サイクル直列３気筒ガソリンエンジンである。エンジン１のシリンダブロック２は３つの気筒を備え、各気筒にはピストン３が摺動自在に収容されている。ピストン３は、コネクティングロッド４を介して、シリンダブロック２に回転自在に軸支されたクランクシャフト５に連結されている。シリンダブロック２の上部に設けられたシリンダヘッド６には、各気筒について２本ずつの吸気バルブ７および排気バルブ８と、吸排気バルブ７、８を駆動する吸気カムシャフト９および排気カムシャフト１０とが設けられている。

クランクシャフト５の一端には、クランクシャフト５と一体に回転するクランクスプロケット１１が設けられ、吸気カムシャフト９のクランクスプロケット１１に対応する一端には吸気カムスプロケット１２が設けられている。また、排気カムシャフト１０のクランクスプロケット１１に対応する一端には排気カムスプロケット１３を備えたＶＴＣアクチュエータ（カム位相可変装置）３０が設けられている。クランクスプロケット１１、吸気カムスプロケット１２および排気カムスプロケット１３には、相互に回転を伝達するカムチェーン１４が掛け渡されており、両カムシャフト９、１０はクランクシャフト５によって１／２の回転速度をもって回転駆動される。

図２および図３に示すように、吸気カムシャフト９および排気カムシャフト１０は、シリンダヘッド６に一体形成された半割りの軸受面を有するカムホルダ１６と、カムホルダ１６に締結された同様に半割りの軸受面を有する吸気側および排気側の各カムキャップ１７、１８とから構成されるジャーナル軸受壁１５により回転自在に支持される。なお、ジャーナル軸受壁１５は、気筒列方向について各気筒の中央を通る位置の３箇所と、吸気カムスプロケット１２および排気カムスプロケット１３の近傍の１箇所との合計４箇所に設けられている。各カムキャップ１７、１８は、吸気カムシャフト９または排気カムシャフト１０を挟む位置に配置された２本のボルト１９によりカムホルダ１６に締結される。以下、シリンダヘッド６の両カムスプロケット１２、１３側の端面をなすジャーナル軸受壁１５を「第１ジャーナル軸受壁１５」と称し、第１ジャーナル軸受壁１５を構成するカムホルダ１６（シリンダヘッド６の端面をなす壁部）および排気側のカムキャップ１８を、それぞれ「第１カムホルダ１６」および「第１排気カムキャップ１８」と称して説明する。

図１に戻り、エンジン１の下部にはオイルポンプ２１が設けられ、オイルポンプ２１の駆動軸とクランクシャフト５に設けられた図示しないスプロケットとにはオイルポンプチェーン２２が掛け渡されている。また、シリンダブロック２およびシリンダヘッド６にはオイルポンプ２１から圧送されるエンジンオイルをＶＴＣアクチュエータ３０に供給するための油路４０が形成されている。オイルポンプ２１は、クランクシャフト５の回転によって駆動され、オイルパン２３に貯留されたエンジンオイルを、油路４０を介してＶＴＣアクチュエータ３０に圧送する他、エンジン１の各部に圧送する。

ＶＴＣアクチュエータ３０は、図１０に示すように、排気カムスプロケット１３と一体に形成されたハウジング３１と、ハウジング３１に収容され、排気カムシャフト１０と一体に形成されたロータ３２とを主要構成要素として備えている。ロータ３２とハウジング３１との間には、進角用油圧室３３および遅角用油圧室３４が画成されており、進角用油圧室３３および遅角用油圧室３４の一方にオイルポンプ２１からのエンジンオイルが供給されることにより、ロータ３２とハウジング３１とが相対回転し、排気カムシャフト１０のカム位相を変化させる。

進角用油圧室３３および遅角用油圧室３４に対するエンジンオイルの供給は、オイルポンプ２１とＶＴＣアクチュエータ３０とを連通する油路４０に設けられたスプールバルブ３５によって制御される。スプールバルブ３５は、ＶＴＣアクチュエータ３０の近傍の第１ジャーナル軸受壁１５に形成されたバルブ取付孔２４（図１参照）に取り付けられる。バルブ取付孔２４は、円筒状を呈するとともにその軸線を第１ジャーナル軸受壁１５に沿わせて形成されている。つまり、スプールバルブ３５も、その軸線を第１ジャーナル軸受壁１５に沿わせて設けられる。スプールバルブ３５が取り付けられるバルブ取付孔２４には、オイルポンプ２１に接続する１本の上流側油路４１と、進角用油圧室３３に接続する進角用油路４３および遅角用油圧室３４に接続する遅角用油路４４からなる下流側油路４２と、ＶＴＣアクチュエータ３０から排出されたエンジンオイルをオイルパン２３へ戻すためのドレン油路４５が接続している。

図４に示すように、スプールバルブ３５は、バルブ取付孔２４に圧入されるバルブスリーブ３６と、バルブスリーブ３６に摺動自在に内嵌したスプール３７と、スプール３７をバルブスリーブ３６に対して軸線方向に駆動するリニアソレノイド３８とを有している。スプールバルブ３５は、排気カムシャフト１０を遅角側に位相変化させる場合には、（Ａ）に示すようにリニアソレノイド３８によりスプール３７を手前側（リニアソレノイド３８側）に駆動することで、上流側油路４１を遅角用油路４４に連通させるとともに、進角用油路４３をドレン油路４５に連通させる。また、排気カムシャフト１０を進角側に位相変化させる場合には、スプールバルブ３５は、（Ｂ）に示すようにリニアソレノイド３８によりスプール３７を奥側に駆動することで、上流側油路４１を進角用油路４３に連通させるとともに、遅角用油路４４をドレン油路４５に連通させる。さらに、排気カムシャフト１０の位相を中間位置に保持する場合には、スプールバルブ３５は、（Ｃ）に示すようにリニアソレノイド３８によりスプール３７を中間位置に保持することで、上流側油路４１、進角用油路４３および遅角用油路４４のすべてを遮断する。

図５および図６に示すように、遅角用油路４４は、排気カムシャフト１０を介してエンジンオイルを遅角用油圧室３４へ供給すべく、第１ジャーナル軸受壁１５の軸受面に環状に形成された遅角用環状溝部４６と、第１排気カムキャップ１８と第１カムホルダ１６との接合面２０に形成されて一端４７ａが遅角用環状溝部４６に接続された第１油路部４７と、第１カムホルダ１６に形成されてバルブ取付孔２４と前記第１油路部４７の他端４７ｂとを接続する直線状の第２油路部４８とを有する。第２油路部４８は、カム軸方向に直交する平面上に配置されている。より詳細には、第２油路部４８は、気筒軸方向と平行に延在しており、第１カムホルダ１６と第１排気カムキャップ１８との接合面２０に対して直交配置されている。

なお、第１油路部４７は、排気カムシャフト１０を挟む一対の接合面２０のうち、吸気カムシャフトと相反する側、すなわちバルブ取付孔２４が形成されたシリンダヘッド６の排気面側に形成されている。以下、接合面２０に第１油路部４７が形成された側を外側と称し、その反対側を内側と称して説明し、符号の後にそれぞれ「ｏ」または「ｉ」を付すこととする。

一方、進角用油路４３は、排気カムシャフト１０を介してエンジンオイルを進角用油圧室３３へ供給すべく、遅角用環状溝部４６とカム軸方向（ＶＴＣアクチュエータ３０と相反する側）にオフセットした位置にて第１ジャーナル軸受壁１５の軸受面に環状に形成された進角用環状溝部４９と、第１カムホルダ１６に形成されてバルブ取付孔２４と進角用環状溝部４９とに接続された直線状の第３油路部５０とを有する。第３油路部５０は、第２油路部４８とカム軸方向に直交する同一平面上にて気筒軸方向に対して傾斜して配置されている。

遅角用環状溝部４６と進角用環状溝部４９とは、第１ジャーナル軸受壁１５の軸受面においてカム軸方向の中心線１５Ｘについて互いに対称（面対象）となるように形成されている。第２油路部４８、第３油路部５０および上流側油路４１は、ここではシリンダヘッド６およびシリンダブロック２の壁部をドリル加工して形成される。なお、中子を用いて第２油路部４８、第３油路部５０および上流側油路４１を形成することも可能である。

また、第１カムホルダ１６には、第１排気カムキャップ１８を締結する一対のボルト１９をそれぞれ螺着させる一対のボルト孔２５が形成されている。

図７〜図９に示すように、第１排気カムキャップ１８は、ジャーナル軸受面を画成する円弧板状のキャップ部５１と、排気カムシャフト１０を挟む位置にてボルト１９をそれぞれ挿通させる一対のボルト挿通孔５２と、ボルト挿通孔５２を画成する一対の締結ボス部５３とを有している。内側のボルト挿通孔５２ｉは、カム軸方向について、キャップ部５１の中心、より詳細には、進角用環状溝部４９と遅角用環状溝部４６との間に配置されている。一方、外側のボルト挿通孔５２ｏは、カム軸方向についてキャップ部５１が画成する軸受面の中心線１５Ｘから進角用環状溝部４９側にオフセットした位置、より詳細には進角用環状溝部４９に対して遅角用環状溝部４６と相反する側に配置されている。なお、ここでの位置の特定は、油路配置のコンパクト化という技術的意義に基づいてボルト挿通孔５２の中心を基準とするものである。

第１油路部４７は、外側のボルト挿通孔５２ｏから所定距離以上離れた位置を通過するようにカム軸方向と直交する面に対して斜め（一端４７ａから他端４７ｂに向けてＶＴＣアクチュエータ３０側に傾斜する方向）に設けられており、その他端４７ｂは、外側のボルト挿通孔５２ｏよりも外側、すなわち、カム軸方向と直交する方向について、外側のボルト挿通孔５２ｏに対して排気カムシャフト１０と相反する側に位置している。

また、第１排気カムキャップ１８には、第１油路部４７を画成するべく外側の締結ボス部５３ｏから外側の締結ボス部５３ｏよりも小さな高さ寸法をもって接合面２０に沿って突出する突出板部５４が形成されている。そして、突出板部５４の接合面２０と相反する面にはリブ５５が突出形成されている。リブ５５は、突出板部５４における第１油路部４７の他端４７ｂに対応する部位に配置されるとともに外側の締結ボス部５３ｏに接続されており、締結ボス部５３側ほど高い略直角三角形状を呈している。

さらに第１排気カムキャップ１８には、外側の締結ボス部５３ｏに対して第１油路部４７と相反する側に突出するキャップ側突出部５７が形成されている。一方、第１カムホルダ１６にも、外側のボルト孔２５ｏを画成する壁部に対して第１油路部４７と相反する側に突出するホルダ側突出部２６が形成されている。キャップ側突出部５７は、第１排気カムキャップ１８が第１カムホルダ１６に締結された状態において接合面２０にてホルダ側突出部２６と面接合する。

このように、第２油路部４８と第３油路部５０とがカム軸方向に直交する同一平面上に配置されるため、第１ジャーナル軸受壁１５における第２油路部４８と第３油路部５０とを画成する部分の肉厚を薄くすることが可能であり、エンジン１がカム軸方向に大型化することが防止される。また、第１排気カムキャップ１８と第１カムホルダ１６との接合面２０には、油路４０として第１油路部４７しか形成する必要がないため、接合面２０の幅を狭くすることとができ、第１排気カムキャップ１８がコンパクトになっている。さらに、スプールバルブ３５が第１ジャーナル軸受壁１５に沿って配置されたことにより、スプールバルブ３５取付用のバルブ取付孔２４を画成する部位の肉厚を大きくする必要がなく、これによってもエンジン１の大型化が防止される。

上記したように、ＶＴＣアクチュエータ３０はスプールバルブ３５からの油圧のみにより作動するため、油路４０の途中でオイル漏れにより油圧が不足すると応答性が悪くなってしまう。また、本実形態では特に、エンジン１が３気筒ＤＯＨＣエンジンであるため、エンジン１の振動が大きく、両カムシャフト９、１０が撓みやすい。そのため、大きな重量のＶＴＣアクチュエータ３０が排気カムシャフト１０の端部に設けられると、ＶＴＣアクチュエータ３０寄りの第１ジャーナル軸受壁１５での振動が大きく、排気カムシャフト１０を保持する第１排気カムキャップ１８の剛性を特に高める必要があった。そこで、本実施形態では、第１油路部４７が形成される外側のボルト挿通孔５２ｏを、第１油路部４７が接続する遅角用環状溝部４６と相反する側にオフセットした位置に配置したことで、排気カムシャフト１０の近傍に配置することを可能にしている。これにより、第１排気カムキャップ１８の取付剛性が高まり、第１油路部４７が形成された接合面２０からのオイル漏れが効果的に防止される。また、外側のボルト挿通孔５２ｏのカム軸方向へのオフセットによって空いた領域を利用して第１油路部４７を斜めに配置できるため、第１油路部４７を形成するために接合面２０がカム軸方向に大きくなることが抑制される。

一方、外側のボルト挿通孔５２ｏがカム軸方向にオフセットして配置されたことにより、第１油路部４７の油圧によって第１排気カムキャップ１８が第１油路部４７と相反する側に傾き易くなり、接合面２０でのオイル漏れが生じやすくなるが、第１カムホルダ１６がホルダ側突出部２６を有し、第１排気カムキャップ１８がホルダ側突出部２６に接合するキャップ側突出部５７を有することにより、油圧による第１排気カムキャップ１８の傾きが防止され、第１排気カムキャップ１８と第１カムホルダ１６との隙間からのオイル漏れが抑制される。

また、第１排気カムキャップ１８の外側の締結ボス部５３ｏには、第１油路部４７を画成するために突出板部５４が突出形成されており、突出板部５４の高さを外側の締結ボス部５３ｏの高さよりも小さな最低限の高さにすることで、不必要な重量増大を回避している一方、突出板部５４には第１油路部４７の油圧が加わるため、第１排気カムキャップ１８と第１カムホルダ１６との接合面２０が開いてオイル漏れを生じやすい。そこで、本実施形態では、突出板部５４にリブ５５を設けて外側の締結ボス部５３ｏに接続したことで、このような弊害を防止しつつ、第１排気カムキャップ１８の小型化・軽量化を図っている。さらに、第２油路部４８からの油圧が直接作用する第１油路部４７の他端４７ｂに対応する位置にリブ５５を設けたことにより、確実なオイル漏れの防止が図られる。

そして、ＶＴＣアクチュエータ３０が排気カムシャフト１０に設けられ、第１油路部４７を遅角用油路４４側に設けたことにより、進角用油路４３は、接合面２０に形成された第１油路部４７を通過せずに第１カムホルダ１６に形成された第３油路部５０を通って進角用環状溝部４９に至るため、進角用油路４３には接合面２０からのオイル漏れが生じることがなく、エンジン１が停止している間あるいはエンジン始動時に排気カムシャフト１０を迅速且つ確実に進角方向に戻すことができるため、次回のエンジン始動時の着火性および始動性が担保される。

近年、燃費向上およびＣＯ２削減の要求により、エンジン１の一層の小型化・軽量化が求められており、エンジン１全体のコンパクト化や重量軽減に影響しない程度の構成により、剛性向上およびＶＴＣアクチュエータ３０の応答性維持、ひいては走行性の向上を図ることが望ましいが、本実施形態によれば、第１ジャーナル軸受壁１５の改良によりこれを達成することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、本発明を４バルブ型の直列３気筒ガソリンエンジンに適用したが、その他の内燃機関に適用することも可能である。また、上記実施形態では、カムホルダ１６がシリンダヘッド６と一体に形成されているが、カムホルダ１６をシリンダヘッド６と別体で構成する形態とすることもできる。この他、各装置や部材の具体的構成や配置、数量など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した本発明に係るエンジン１の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、少なくとも本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜取捨選択することが可能である。

１ エンジン（カム位相可変型内燃機関）
１０ 排気カムシャフト
１５ ジャーナル軸受壁
１５Ｘ 中心線
１６ カムホルダ
１７、１８ カムキャップ
１９ ボルト
２０ 接合面
２１ オイルポンプ（油圧供給源）
２５ ボルト孔
２６ ホルダ側突出部
３０ ＶＴＣアクチュエータ（カム位相可変装置）
３３ 進角用油圧室
３４ 遅角用油圧室
３５ スプールバルブ（油圧制御弁）
４０ 油路
４１ 上流側油路
４３ 進角用油路
４４ 遅角用油路
４６ 遅角用環状溝部
４７ 第１油路部
４７ａ 第１油路部の一端
４７ｂ 第１油路部の他端
４８ 第２油路部
４９ 進角用環状溝部
５０ 第３油路部
５２ ボルト挿通孔
５３ 締結ボス部
５４ 突出板部
５５ リブ
５７ キャップ側突出部

Claims (3)

1. カムホルダおよび該カムホルダにボルトによって締結されるカムキャップからなるジャーナル軸受壁により回転自在に支持されたカムシャフトと、
   前記カムシャフトの端部に設けられ、進角用油圧室および遅角用油圧室に作動油が供給されることによってカム位相を変化させるカム位相可変装置と、
   油圧供給源と前記カム位相可変装置とを連通する油路に設けられ、前記進角用油圧室および前記遅角用油圧室に対する前記作動油の供給を制御する油圧制御弁とを有し、
   前記油路が、前記油圧供給源と前記油圧制御弁とを連通する上流側油路と、前記油圧制御弁と前記進角用油圧室とを連通する進角用油路と、前記油圧制御弁と前記遅角用油圧室とを連通する遅角用油路とを有するカム位相可変型内燃機関であって、
   前記進角用油路が、前記カムシャフトを介して前記作動油を前記進角用油圧室へ供給すべく、前記ジャーナル軸受壁の軸受面に環状に形成された進角用環状溝部を有し、
   前記遅角用油路が、前記カムシャフトを介して前記作動油を前記遅角用油圧室へ供給すべく、前記進角用環状溝部とカム軸方向にオフセットした位置にて前記ジャーナル軸受壁の軸受面に環状に形成された遅角用環状溝部を有し、
   前記油圧制御弁が、前記進角用環状溝部および前記遅角用環状溝部が形成されたジャーナル軸受壁に配置され、
   前記進角用油路および前記遅角用油路の一方が、前記カムキャップと前記カムホルダとの接合面に形成されて一端が前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部に接続された第１油路部と、前記カムホルダに形成されて一端が前記油圧制御弁に接続され、他端が前記第１油路部に開口する第２油路部とを有し、
   前記進角用油路および前記遅角用油路の他方が、前記カムホルダに形成されて一端が前記油圧制御弁に接続され、他端が前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部に開口する第３油路部を有し、
   前記第２油路部の開口と前記第３油路部の開口とがカム軸方向に直交する同一平面上に配置され、
   前記カムキャップは、前記カムシャフトを挟む位置にて前記ボルトをそれぞれ挿通させる一対のボルト挿通孔を有し、
   前記カムホルダは、前記一対のボルト挿通孔に対応する位置にて前記ボルトをそれぞれ螺着させる一対のボルト孔を有し、
   前記カムホルダとの接合面に前記第１油路部が形成される一方側のボルト挿通孔およびボルト孔が、カム軸方向について、前記進角用環状溝部と前記遅角用環状溝部との中心に対して前記第１油路部が接続する側の前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部と相反する側にオフセットした位置に配置され、
   前記第２油路部の前記開口が、カム軸方向と直交する方向について、前記一方側のボルト挿通孔およびボルト孔に対して前記カムシャフトと相反する側に位置し、
   前記第３油路部の開口が、前記進角用環状溝部または前記遅角用環状溝部における前記一方側のボルト挿通孔およびボルト孔の側に偏倚して設けられ、
   前記カムキャップが、前記カムシャフトを挟む位置にて前記ボルトにより締結される一対の締結ボス部と、前記カムホルダとの接合面に前記第１油路部が形成される一方側の締結ボス部から前記接合面に沿って突出し、前記第１油路部を画成する突出板部と、前記突出板部の前記接合面と相反する面に、前記第２油路の開口に対応し且つ前記第１油路部に交差する方向に延在するように突出形成され、前記一方側の締結ボス部に接続されたリブとを有することを特徴とするカム位相可変型内燃機関。
2. 前記カムホルダは、前記一方側のボルト孔を画成する壁部に対して前記第１油路部と相反する側に突出するホルダ側突出部を更に有し、
   前記カムキャップが、前記一方側のボルト挿通孔を画成する締結ボス部に対して前記第１油路部と相反する側に突出するとともに、前記ホルダ側突出部に接合するキャップ側突出部を有することを特徴とする、請求項１に記載のカム位相可変型内燃機関。
3. 前記カム位相可変装置は排気側の前記カムシャフトに設けられ、
   前記遅角用油路が前記第１油路部を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のカム位相可変型内燃機関。

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