JPH078510U - 内燃機関のバルブタイミング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カムシャフト軸受に潤滑油を積極的に供給し
て潤滑性能を向上させ、カムシャフトの回転摩擦抵抗の
増加と摩耗等の発生を防止する。 【構成】 スプロケットと、シリンダヘッドのカムシャ
フト軸受１５に支持されて、スプロケットから回転力が
伝達されるカムシャフト２と、前記カムシャフト軸受１
５を経由する油圧供給通路１６から供給される油圧によ
って作動することによりスプロケットとカムシャフト２
との相対回動位相を変換する筒状歯車とを備えた装置で
ある。前記油圧供給通路１６のカムシャフト軸受１５に
臨む下流端部１６ｂの開口端１６ｃをカムシャフト２の
回転方向を指向しつつ接線方向に沿って接続した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の吸気・排気バルブの開閉時期を運転状態に応じて可変 制御するバルブタイミング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のバルブタイミング制御装置としては、例えば本出願人が先に出願した 特開昭６１−２７９７１３号公報等に記載されたものがある。

【０００３】 この装置は、図５に示すように機関のクランク軸によってタイミングチェーン を介して回転駆動されるスプロケット１と、該スプロケット１から伝達された回 転力により吸気・排気バルブをバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる カムを有するカムシャフト２とを備えている。

【０００４】 前記スプロケット１は、円筒状のスプロケット本体３の前端開口が略円板状の フロントカバー４によって閉塞されている一方、後端外周に歯車部５が一体に設 けられている。また、カムシャフト２は、シリンダヘッド１４の上端部に有する カムシャフト軸受１５によって回転自在に支持されており、一端部にボルト６に よって固定されたスリーブ７がスプロケット本体３の後端側から挿通配置されて いると共に、該スリーブ７の一端部に有する大径フランジ部７ａの外周面でスプ ロケット本体３の後端部を回動自在に支持している。前記カムシャフト軸受１５ は、シリンダヘッド１４の上端部のカム溝１５ａとカムブラケット１５ｂにより 構成されている。

【０００５】 更に、スプロケット本体３とスリーブ７との間には、筒状歯車８が介装されて おり、この筒状歯車８は、軸直角方向から分割された前側歯車構成部９と後側歯 車構成部１０とを連結ピンとコイルスプリングとにより弾性的に連結されてなり 、内外周に形成されたはす歯形の内外歯８ａ，８ｂがスプロケット本体３のイン ナ歯３ａとスリーブ７のアウタ歯７ｂに噛合しつつ軸方向へ移動自在に設けられ ている。また、この筒状歯車８は、フロントカバー４と前側歯車構成部９との間 に形成され圧力室１１に油圧回路１２を介して導入された油圧と、大径フランジ 部７ａと後側歯車構成部１０との間に弾装された圧縮コイルスプリング１３のば ね力との相対圧で左右軸方向へ移動して、スプロケット１とカムシャフト２との 相対回動位相を変換するようになっている。

【０００６】 前記油圧回路１２は、シリンダヘッド１４及び該シリンダヘッド１４上端部の カムシャフト軸受１５を経由して圧力室１１と連通する油圧供給通路１６と、該 油圧供給通路１６の上流側にオイルメインギャラリ１７を介して接続されたオイ ルポンプ１８と、該オイルポンプ１８から圧送された油圧の流路を切り換える三 方型の電磁切換弁１９と、前記油圧供給通路１６の上流端部１６ａから分岐され たドレン通路２３とを備えている。

【０００７】 前記電磁切換弁１９は、図６に示すようにバルブボディ２０内のスプール弁体 ２１が機関運転状態を検出するコントロールユニットからのＯＮ−ＯＦＦ信号に 基づいてコイルスプリング２２のばね力を介して摺動し、油圧供給通路１６とド レン通路２３とを切り換えるようになっている。

【０００８】 そして、例えば機関低負荷域では、電磁切換弁１９にＯＦＦ信号が出力されて スプール弁体２１がドレン通路２３を開成するため、オイルポンプ１８から圧送 された潤滑油は圧力室１１に供給されずに、第１通孔２４からスプール弁体２１ の環状溝２１ａ及び第２通孔２５を通って、ドレン通路２３の分岐路２７と第３ 通孔２６を経てバルブ孔２７内に流入し、ここからドレン孔２９を介して外部に 排出される。

【０００９】 したがって、筒状歯車８は、圧縮コイルスプリング１３のばね力で前方向に移 動し、スプロケット１とカムシャフト２との相対回動位置を一方向に変換する。

【００１０】 また、機関低負荷域から高負荷域に移行した場合は、電磁切換弁１９にＯＮ信 号が出力されて、スプール弁体２１がドレン通路２３を閉塞すると共に、油圧供 給通路１６を開成するため、潤滑油は油圧供給通路１６を通って圧力室１１に供 給される。したがって、筒状歯車８は、圧力室１１内の油圧の上昇に伴い圧縮コ イルスプリング１３のばね力に抗して後方向に移動し、両者１，２の相対回動位 置を他方向に変換する。これによって、吸気・排気バルブの開閉時期を進遅制御 するようになっている。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

然し乍ら、前記従来の装置にあっては、低負荷時などで電磁切換弁１９にＯＦ Ｆ信号が出力され、スプール弁体２１がドレン通路２３を開成すると、オイルポ ンプ１８から圧送された潤滑油は、その全部が電磁切換弁１９を介してそのまま ドレン通路２３等を通って外部に排出されてしまう。このため、カムシャフト軸 受１５への潤滑油の供給が不十分となり、カムシャフト２の外周面とカムシャフ ト軸受１５の内周面との間の潤滑性能が低下し、カムシャフト２の回転摩擦抵抗 が増加し、円滑な回転が阻害されると共に、摩耗等の発生する惧れがある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもので、請求項１の考案は、 とりわけ油圧供給通路のカムシャフト軸受に臨む端部を、カムシャフトの回転方 向に指向して接続したことを特徴としている。

【００１３】 請求項２の考案は、とりわけ油圧供給通路とカムシャフト軸受との間にバイパ ス通路を設けると共に、該バイパス通路に貯留タンクを設けたことを特徴として いる。

【００１４】

【作用】

請求項１の考案によれば、カムシャフトの回転に伴い、油圧供給通路のカムシ ャフト軸受との接続端部付近でポンプ作用が営まれる。つまり、該接続端部の開 口位置がカムシャフトの回転方向を指向しながら接線方向に沿って形成されてい るため、カムシャフトの回転によって該開口からカムシャフト軸受内に吸入作用 が生じてポンプ作用が営まれる。したがって、油圧供給通路内の潤滑油がカムシ ャフトの外周面とカムシャフト軸受の内周面との間に積極的に供給される。した がって、カムシャフトとカムシャフト軸受間の潤滑性能が向上して、カムシャフ トの常時円滑な回転が得られる。

【００１５】 請求項２の考案は、油圧供給通路から位相変換手段の端部側に油圧が供給され ている際に、同時にバイパス通路から貯留タンクに潤滑油が供給されて貯えられ 、そのままバイパス通路の下流側からカムシャフト軸受内に積極的に供給される 。したがって、カムシャフトとカムシャフト軸受間の潤滑性能が向上する。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

【００１７】 尚、本考案に係るバルブタイミング制御装置の基本構造は、前記図５に示した 従来の構造と同一であるから、説明を省略する。

【００１８】 図１及び図２は請求項１の考案に係る実施例を示しており、図中２はカムシャ フトであって、このカムシャフト２はシリンダヘッド１４上端部のカム溝１５ａ とカムブラケット１５ｂからなるカムシャフト軸受１５に回転自在に支持されて いる。

【００１９】 また、図中１６は上流端がメインオイルギャラリ１７を介してオイルポンプに 接続され、下流端が圧力室に接続された油圧供給通路、１９は三方型の電磁切換 弁、２３はドレン通路であって、前記電磁切換弁１９は、シリンダヘッド１４壁 内に収納保持された有底円筒状のバルブボディ２０と、該バルブボディ２０内に 図中左右軸方向へ摺動自在に設けられたスプール弁体２１とを有している。

【００２０】 前記バルブボディ２０は、メインオイルギャラリ１７の端部と油圧供給通路１ ６の上流端部１６ａと対応する位置に第１，第２通孔２４，２５が穿設されてい ると共に、第２通孔２５のバルブボディ底壁２０ａ側側部に油圧供給通路１６の 上流端部１６ａの第３通孔２６が夫々半径方向に沿って貫通形成されている。

【００２１】 また、前記ドレン通路２３は、第２通孔２５と第３通孔２６を連通する分岐路 ２７と、バルブ孔２８と、バルブボディ底壁２０ａに軸方向から貫通形成されて 、バルブ孔２８と外部を連通するドレン孔２９とから構成されている。

【００２２】 前記スプール弁体２１は、略中央の外周面に、メインオイルギャラリ１７と油 圧供給通路１６を適宜連通させる第１環状溝２１ａが形成されていると共に、一 端部に第３通孔２６とバルブ孔２８とを適宜連通させる連通孔２１ｃが半径方向 に沿って穿設されている。また、第１環状溝２１ａと連通孔２１ｃとの間には、 該連通孔２１ｃが第３通孔２６と合致した位置でメインオイルギャラリ１７と分 岐路２７を連通させる第２環状溝２１ｂが形成されている。この第２環状溝２１ ｂは、その断面積が第１環状溝２１ａよりも十分に小さく設定されている。

【００２３】 そして、前記油圧供給通路１６は、下流端部１６ｂがカムシャフト軸受１５の 内周面１５ｃから内部に臨んで接続されており、その開口端１６ｃがカムシャフ ト２の回転方向に指向しながら該カムシャフト２の接線方向に沿って形成されて いる。

【００２４】 したがって、この実施例によれば、スプロケットから位相変換手段を介して伝 達された回転力によりカムシャフト２が回転駆動すると、カムシャフト軸受１５ の内部に臨む開口端１６ｃに存する潤滑油がカムシャフト２の外周面に付着して そのままカムシャフト２の外周面とカムシャフト軸受１５の内周面１５ｃ間に導 かれる。つまり常時吸入作用が起きていわばポンプ作用を営む。したがって、例 えば機関低負荷時に、電磁切換弁１９にＯＦＦ信号が出力されてスプール弁体２ １が図１に示すようにコイルスプリング２２のばね力で図中右方向に移動し、オ イルポンプから圧送された潤滑油はその大部分が第１通孔２４，第２環状溝２１ ｂ，第２通孔２５，分岐路２７，第３通孔２６，連通孔２１ｃ，バルブ孔２８， ドレン孔２９を通って外部に排出されるが、上流端部１６ａ内の一部が、前記ポ ンプ作用によって下流端部１６ｂからカムシャフト２とカムシャフト軸受１５と の間に積極的に供給される。したがって、両者２，１５間の潤滑性能が向上し、 カムシャフト２の常時円滑な回転が得られる。

【００２５】 また、電磁切換弁１９にＯＮ信号が出力された場合は、図２に示すようにスプ ール弁体２１によって第１通孔２４と第２通孔２５が第１環状溝２１ａによって 連通し、油圧供給通路１６を介して圧力室に油圧が導入されるが、この時点では 、カムシャフト軸受１５内にも前記ポンプ作用と相俟って十分な潤滑油が供給さ れるため、両者２，１５間の潤滑性能がさらに向上する。

【００２６】 また、この実施例では、単に油圧供給通路１６の下流端部１６ｂの接続位置を 変更するだけであるから、その加工作業も容易であり、コストの上昇も抑制でき る。

【００２７】 図３及び図４は請求項２の考案に係る実施例を示し、電磁切換弁１９とカムシ ャフト軸受１５間の油圧供給通路１６にバイパス通路３１が設けられていると共 に、該バイパス通路３１の途中に潤滑油の貯留タンク３２が設けられている。

【００２８】 前記バイパス通路３１は、上流端３１ａが油圧供給通路１６の途中に接続され ている一方、下流端３１ｂがカムシャフト軸受１５に接続されている。即ち、こ の下流端部３１ｂは、カムシャフト軸受１５の上方側から接続されて開口端３１ ｃがカムシャフト２の回転方向に指向しながら接線方向に沿って設けられ、カム シャフト軸受１５内に臨んでいる。

【００２９】 したがって、この実施例によれば、図３に示すように電磁切換弁１９にＯＮ信 号が出力されて油圧供給通路１６から圧力室内に油圧が供給されると、同時にバ イパス通路３１を介して貯留タンク３２内に潤滑油が貯えられる。そして、カム シャフト２の回転に伴い前述と同様のポンプ作用によってそのままバイパス通路 ３１の下流端３１ｂからカムシャフト２とカムシャフト軸受１５との間に積極的 に供給される。したがって、油圧供給通路１６からの潤滑油の供給と相俟って、 両者２，１５間の潤滑性が良好になる。

【００３０】 一方、図４に示すように電磁切換弁１９にＯＦＦ信号が出力されて潤滑油が油 圧供給通路１６上流端部１６ａからドレン通路２３等を通って外部に排出される と、同時に貯留タンク３２内の潤滑油がポンプ作用によってカムシャフト軸受１ ５内に吸収されて、両者２，１５間に十分な潤滑油が供給される。したがって、 潤滑性能が向上し、カムシャフト２の常時円滑な回転が得られる。

【００３１】 また、この実施例では、貯留タンク３２をカムシャフト軸受１５の上方に設け たため、潤滑油をポンプ作用の他に自然落下によってカムシャフト軸受１５内に より積極的に供給できる。尚、バイパス通路３１の下流端３１ｂは、必ずしもカ ムシャフト２の回転方向に指向させる必要はない。また、油圧供給通路１６は、 カムシャフト軸受１５を経由させなくともよい。

【００３２】 本考案は、前記実施例の構成に限定されるものではなく、例えば位相変換手段 を筒状歯車以外の手段に変更することも可能である。

【００３３】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、請求項１の考案によれば、カムシャフトの回転に 伴い油圧供給通路のカムシャフト軸受との接線端部付近で起きる吸入作用により 潤滑油をカムシャフトとカムシャフト軸受間に積極的かつ十分に供給できるため 、たとえ油圧供給通路から位相変換手段への油圧の供給が遮断されていても該カ ムシャフトとカムシャフト軸受間の潤滑性能が向上する。この結果、該両者間の 油膜切れによる摩擦抵抗の増加や摩耗灯の発生を確実に防止できる。

【００３４】 また、請求項２の考案によれば、予め貯えられた貯留タンク内の潤滑油を十分 に供給できるため、カムシャフトとカムシャフト軸受間の潤滑性能が向上し、前 述と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の考案に係る実施例の要部概略図。

【図２】同実施例の別の作用を示す要部概略図。

【図３】請求項２の考案に係る実施例の要部概略図。

【図４】同実施例の別の作用を示す要部概略図。

【図５】従来のバルブタイミング制御装置を示す断面
図。

【図６】同従来装置の要部概略図。

【符号の説明】

１…スプロケット（回転体） ２…カムシャフト ８…筒状歯車（位相変換手段） １１…圧力室 １４…シリンダヘッド １５…カムシャフト軸受 １６…油圧供給通路 １６ｂ…下流端部 １６ｃ…開口端 ３１…バイパス通路 ３２…貯留タンク

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関により駆動される回転体と、シリン
   ダヘッドの上端部に有するカムシャフト軸受に回転自在
   に支持され、かつ外周に前記回転体から伝達された回転
   力により吸気・排気バルブを駆動するカムを有するカム
   シャフトと、前記回転体とカムシャフトとの間に介装さ
   れて、該両者の相対回動位相を変換する位相変換手段
   と、カムシャフト軸受を経由して形成されて、油圧を前
   記回転体の端部に有する圧力室に供給して位相変換手段
   を作動させる油圧供給通路とを備えたバルブタイミング
   制御装置において、前記油圧供給通路のカムシャフト軸
   受に臨む端部を、カムシャフトの回転方向に指向して接
   続したことを特徴とする内燃機関のバルブタイミング制
   御装置。
2. 【請求項２】 機関により駆動される回転体と、シリン
   ダヘッドの上端部に有するカムシャフト軸受に回転自在
   に支持され、かつ外周に前記回転体から伝達された回転
   力により吸気・排気バルブを駆動するカムを有するカム
   シャフトと、前記回転体とカムシャフトとの間に介装さ
   れて、該両者の相対回動位相を変換する位相変換手段
   と、油圧を前記回転体の端部に有する圧力室に供給して
   位相変換手段を作動させる油圧供給通路とを備えたバル
   ブタイミング制御装置において、前記油圧供給通路とカ
   ムシャフト軸受との間にバイパス通路を設けると共に、
   該バイパス通路に貯留タンクを設けたことを特徴とする
   内燃機関のバルブタイミング制御装置。