JPH11303615A - 可変バルブタイミング装置付きエンジン - Google Patents

可変バルブタイミング装置付きエンジン

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JPH11303615A
JPH11303615A JP10114892A JP11489298A JPH11303615A JP H11303615 A JPH11303615 A JP H11303615A JP 10114892 A JP10114892 A JP 10114892A JP 11489298 A JP11489298 A JP 11489298A JP H11303615 A JPH11303615 A JP H11303615A
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oil
timing device
variable valve
valve timing
engine
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Masahiro Uchida
雅博 内田
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 動弁カム軸用軸受にオイルが充分に供給され
る可変バルブタイミング装置付きエンジンを提供する。 【解決手段】 カム軸２，３の可変バルブタイミング装
置８側の端部を支持する軸受１７のカム軸摺動面に可変
バルブタイミング装置用オイル通路１８Ａ，１８Ｂを開
口させる。この開口より可変バルブタイミング装置８側
に、潤滑用オイルが供給される潤滑用オイル通路３１を
開口させた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動弁カム軸の一端
部に可変バルブタイミング装置を軸装した可変バルブタ
イミング装置付きエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、エンジンのバルブタイミングを変
える可変バルブタイミング装置は、動弁カム軸の一端部
に固定した第１の回転部材と、この第１の回転部材の外
周部に回転自在に支持させた第２の回転部材と、これら
第１および第２の回転部材によって形成されるオイル室
を動弁カム軸の軸線方向に２室に画成するピストンなど
から構成している。前記第２の回転部材は、タイミング
チェーンなどの伝動装置を介してクランク軸に接続して
いる。
【０００３】また、前記ピストンは、第１の回転部材と
第２の回転部材とにそれぞれヘリカルスプラインを介し
て接続し、動弁カム軸の軸線方向に移動することができ
るように取付けている。すなわち、このピストンによっ
て画成される一方のオイル室に油圧を供給するとともに
他方のオイル室からオイルを排出することにより、ピス
トンが油圧によって前記オイル室内を動弁カム軸の軸線
方向に沿って移動し、第２の回転部材に対して第１の回
転部材（動弁カム軸）の位相が変わる。
【０００４】前記オイル室に接続するオイル通路、すな
わち作動用オイルを供給するためのオイル通路と、作動
用オイルを排出するためのオイル通路は、前記第１の回
転部材から動弁カム軸内と、動弁カム軸の一端部を支持
する軸受とを通ってシリンダヘッド内に延びるように形
成している。なお、作動用オイルを供給するためのオイ
ル通路はこのエンジンのオイル供給系に接続し、作動用
オイルを排出するためのオイル通路はこのエンジンのオ
イル戻り系に接続している。
【０００５】なお、前記軸受は、前記可変バルブタイミ
ング装置用のオイル通路より動弁カム軸の他端側（可変
バルブタイミング装置とは反対側）に潤滑用オイル通路
を形成している。この潤滑用オイル通路は、シリンダヘ
ッド内のオイル供給用通路から前記軸受および動弁カム
軸の中空部内を通ってカム側軸受に延びるように形成し
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成した可変バルブタイミング装置付きエンジン
は、動弁カム軸の可変バルブタイミング装置側の一端部
を支持する軸受における可変バルブタイミング装置側の
端部に供給されるオイルが不足するおそれがあった。こ
れは、この軸受は、可変バルブタイミング装置に接続す
る二つのオイル通路（供給用オイル通路、排出用オイル
通路）を形成するためにカム軸摺動面が他の軸受より動
弁カム軸の軸線方向に長くなることが原因である。な
お、この軸受は、前記二つのオイル通路より可変バルブ
タイミング装置とは反対側は動弁カム室内を流下するオ
イルが流れ込んだり、前記潤滑用オイル通路からオイル
が滲み出たりすることから充分に潤滑される。
【０００７】すなわち、前記供給用オイル通路に供給さ
れたオイルの量と、排出用オイル通路から排出されるオ
イルの量とが略等しい場合には、これらのオイル通路か
ら前記軸受のカム軸摺動面に漏出するオイルが減少し、
軸受の一端側に開口する潤滑用オイル通路からカム軸摺
動面に漏出するオイルによって広いカム軸摺動面を潤滑
しなければならないからである。
【０００８】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、動弁カム軸用軸受にオイルが充分に
供給される可変バルブタイミング装置付きエンジンを提
供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係る可変バルブタイミング装置付きエンジン
は、動弁カム軸の可変バルブタイミング装置側の端部を
支持する動弁カム軸用軸受のカム軸摺動面における可変
バルブタイミング装置用オイル通路の開口より可変バル
ブタイミング装置側に、潤滑用オイルが供給される潤滑
用オイル通路を開口させたものである。
【００１０】本発明によれば、前記軸受のカム軸摺動面
は可変バルブタイミング装置側の端部に潤滑用オイル通
路からオイルが供給される。
【００１１】他の発明に係る可変バルブタイミング装置
付きエンジンは、上述した発明に係る可変バルブタイミ
ング装置付きエンジンにおいて、潤滑用オイル通路を、
オイルポンプからオイルが圧送されるシリンダヘッド内
のオイル供給系に接続したものである。
【００１２】この発明によれば、動弁カム軸の可変バル
ブタイミング装置側の一端部を支持する軸受は、可変バ
ルブタイミング装置側の端部にオイルポンプからオイル
が圧送される。
【００１３】他の発明に係る可変バルブタイミング装置
付きエンジンは、上述した発明に係る可変バルブタイミ
ング装置付きエンジンにおいて、潤滑用オイル通路を、
動弁カム室内に流出したオイルをカム軸摺動面に導く構
造としたものである。
【００１４】この発明によれば、動弁カム軸の可変バル
ブタイミング装置側の一端部を支持する軸受は、可変バ
ルブタイミング装置側の端部に動弁カム室内のオイルが
流込む。
【００１５】
【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、本発明に係る可変バルブタイミング装置付きエン
ジンの一実施の形態を図１ないし図４によって詳細に説
明する。
【００１６】図１は本発明に係る可変バルブタイミング
装置付きエンジンのシリンダヘッドの一部を示す平面
図、図２は同じくシリンダヘッドの正面図、図３は図２
におけるシリンダヘッドのIII−III線断面図、図４は可
変バルブタイミング装置の油圧系および動弁カム軸の潤
滑系を示す構成図である。
【００１７】これらの図において、符号１で示すものは
この実施の形態による可変バルブタイミング装置付き多
気筒エンジンのシリンダヘッドである。このシリンダヘ
ッド１は、上端部に２本の動弁カム軸、すなわち吸気カ
ム軸２と排気カム軸３とを回転自在に支持している。ま
た、このシリンダヘッド１は、図２中に符号４で示すシ
リンダヘッドカバーを上端に取付け、このシリンダヘッ
ドカバー４の内側に前記カム軸２，３や動弁装置などを
収容するカム室５が形成される構造を採っている。な
お、このエンジンは、図１に示すように、吸気カム軸２
によって１気筒当たり２本の吸気弁６を駆動し、排気カ
ム軸３によって１気筒当たり２本の排気弁７を駆動する
ようにしている。
【００１８】前記吸気カム軸２および排気カム軸３は、
一端部に可変バルブタイミング装置８をそれぞれ軸装
し、この可変バルブタイミング装置８の外周部のスプロ
ケット８ａ（図３参照）に巻き掛けたタイミングチェー
ン９を介して図示していないクランク軸に連結してい
る。
【００１９】前記可変バルブタイミング装置８は、吸気
カム軸２および排気カム軸３の位相を変える従来周知の
構造のものである。この実施の形態では、吸気カム軸用
可変バルブタイミング装置８と排気カム軸用可変バルブ
タイミング装置８は互いに同じ構造のものを使用してい
る。
【００２０】可変バルブタイミング装置８は、図３に示
すように、カム軸２，３の軸端に固定用ボルト１０によ
って固定したフランジ付き円柱状の第１の回転部材１１
と、この第１の回転部材１１の外周部に回転自在に取付
けた有底筒状の第２の回転部材１２と、この第２の回転
部材１２と前記第１の回転部材１１の間に形成されるオ
イル室に嵌挿させた円筒状のピストン１３と、このピス
トン１３を図３において左側に付勢する圧縮コイルばね
１４などから構成し、前記スプロケット８ａを第２の回
転部材１２に一体に形成している。
【００２１】前記ピストン１３は、第１および第２の回
転部材１１，１２によって形成されるオイル室を図３に
おいて右側のオイル室Ａと左側のオイル室Ｂとに画成す
る構造を採り、第１の回転部材１１の外周部と、第２の
回転部材１２の内周部とにそれぞれヘリカルスプライン
によって嵌合させている。
【００２２】この可変バルブタイミング装置８によれ
ば、前記オイル室Ａの油圧とオイル室Ｂの油圧を変えて
圧力差でピストン１３がカム軸２，３の軸線方向に移動
することによって、タイミングチェーン９が巻き掛けら
れた第２の回転部材１２に対してカム軸側の第１の回転
部材１１が相対的に回動し、バルブタイミングが変わ
る。
【００２３】ここで、オイル室Ａとオイル室Ｂに作動用
オイルを供給するオイル供給系の構成について詳細に説
明する。前記オイル室Ａとオイル室Ｂは、図３に示すよ
うに、第１の回転部材１１に形成したオイル通路１５
Ａ，１５Ｂと、カム軸２，３に形成したオイル通路１６
Ａ，１６Ｂと、カム軸２，３の一端部（可変バルブタイ
ミング装置８側の端部）を支持する軸受１７に形成した
オイル通路１８Ａ，１８Ｂと、図４中に符号１９で示す
油圧制御弁とを介してシリンダヘッド１内のオイル供給
系にそれぞれ接続している。
【００２４】上述したオイル通路のうちカム軸２，３に
形成したオイル通路１６Ａ，１６Ｂと、軸受１７に形成
したオイル通路１８Ａ，１８Ｂは、カム軸２，３および
軸受１７のカム軸摺動面の開口どうしが対向するときに
これらの一方から他方へオイルが圧送されるように形成
している。また、前記軸受１７は、シリンダヘッド１と
は別体に形成したジャーナル部材２０と、このジャーナ
ル部材２０の上部に固定したカムキャップ２１とから構
成し、図２に示すように、これら両者を貫通するボルト
２２によってシリンダヘッド１に固定している。
【００２５】前記ジャーナル部材２０は、図３に示すよ
うに、吸気カム軸２および排気カム軸３に形成した第１
のスラストフランジ２３と第２のスラストフランジ２４
とが軸方向の端面に対向し、これらのカム軸２，３が軸
線方向に移動するのを阻止する構造を採っている。ジャ
ーナル部材２０を取付ける位置は、この実施の形態で
は、シリンダヘッド内側（図３において右側）の前記第
１のスラストフランジ２３がバルブリフター支持部２５
の上方近傍に位置付けられるように設定している。前記
バルブリフター支持部２５は、吸気弁６または排気弁７
とカム軸２，３との間に介装するバルブリフター２６を
支持するもので、シリンダヘッド１に一体に形成してい
る。なお、この実施の形態では、前記第１のスラストフ
ランジ２３とカムキャップ２１との間に、カム軸２，３
の周方向に延びる凹溝１７ａが形成されるようにしてい
る。
【００２６】また、前記第２のスラストフランジ２４
は、前記第１のスラストフランジ２３より径が大きくな
るように形成し、ジャーナル部材２０に接触する面の面
圧が小さくなるようにしている。
【００２７】前記油圧制御弁１９は、前記ジャーナル部
材２０に形成したオイル通路１８Ａ，１８Ｂの接続先を
図４中に符号２７で示すオイル供給用通路と符号２８で
示すオイル排出用通路に切替えるためのもので、弁体１
９ａが回転することによってオイル通路が切替わる構造
を採り、前記ジャーナル部材２０に固定している。図４
は、オイル通路１８Ａにオイル供給用通路２７が接続
し、オイル通路１８Ｂにオイル排出用通路２８が接続す
る状態を示しているが、弁体１９ａが図示した位置から
回ることによって、オイル通路１８Ａにオイル排出用通
路２８が接続し、オイル通路１８Ｂにオイル供給用通路
２７が接続するようになる。なお、この油圧制御弁１９
は、吸気カム軸２側の可変バルブタイミング装置８に接
続するオイル通路を切替えるものと、排気カム軸３側の
可変バルブタイミング装置８に接続するオイル通路を切
替えるものとで同じ構造のものを使用している。
【００２８】前記オイル供給用通路２７は、ジャーナル
部材２０からシリンダヘッド１内のオイルフィルター２
９を介してこのエンジンのオイル供給系に接続してい
る。このオイル供給系は、クランクケース（図示せず）
内に溜められたオイルを、クランク軸（図示せず）によ
って駆動されるオイルポンプ３０が吸上げて被潤滑部や
シリンダヘッド１側の前記オイル供給用通路２７に圧送
する構成を採っている。
【００２９】前記オイル供給用通路２７は、前記オイル
フィルター２９と油圧制御弁１９との間に潤滑用オイル
通路３１を接続している。この潤滑用オイル通路３１
は、オイル供給用通路２７からジャーナル部材２０をカ
ム軸摺動面の近傍まで延びて図３に示すように二股状に
分岐し、ジャーナル部材２０のカム軸摺動面に開口して
いる。これら二つの開口を図３中に符号３１ａ，３１ｂ
で示す。これらの開口３１ａ，３１ｂは、ジャーナル部
材２０に形成した前記オイル通路１８Ａ，１８Ｂよりカ
ム軸２，３の軸線方向の両側に位置するように形成して
いる。詳述すると、これらの開口３１ａ，３１ｂのうち
シリンダヘッド内側（図３において右側）の開口３１ｂ
は、カム軸２，３内に形成した潤滑用オイル通路３２に
接続している。このカム軸内の潤滑用オイル通路３２
は、カム軸２，３の軸心部を一端側から他端側へ延び、
カム軸２，３を支持する他の軸受３３（図４参照）にオ
イルを供給する構造を採っている。また、他方の開口３
１ａは、オイル通路１８Ａ，１８Ｂより可変バルブタイ
ミング装置８側に開口している。
【００３０】また、前記オイル排出用通路２８は、シリ
ンダヘッド１からシリンダボディ（図示せず）を通って
クランクケース内にオイルを戻すためのオイル戻り系に
接続している。
【００３１】上述したように構成したエンジンは、オイ
ルポンプ３０からオイルが前記ジャーナル部材２０のオ
イル供給用通路２７から油圧制御弁１９、オイル通路１
８Ａ，１６Ａ，１５Ａまたはオイル通路１８Ｂ，１６
Ｂ，１５Ｂを介してオイル室Ａまたはオイル室Ｂに圧送
されることによって、可変バルブタイミング装置８が作
動してバルブタイミングが変わる。
【００３２】また、前記オイル供給用通路２７に圧送さ
れたオイルは、潤滑用オイル通路３１およびカム軸２，
３内の潤滑用オイル通路３２とを通って前記ジャーナル
部材２０のカム軸摺動面と、他の軸受３３のカム軸摺動
面に圧送される。このとき、前記ジャーナル部材２０の
カム軸摺動面は、オイル通路１８Ａ，１８Ｂの両側に潤
滑用オイル通路３１からオイルが供給される。
【００３３】したがって、可変バルブタイミング装置８
に接続するオイル通路（オイル通路１８Ａ，１８Ｂ）を
形成することからカム軸２，３の軸線方向に長くなる軸
受１７のカム軸摺動面を確実に潤滑することができる。
特に、この実施の形態で示したように潤滑用オイル通路
３１にオイルがオイルポンプ３０から圧送される構造を
採ることにより、ジャーナル部材２０とカムキャップ２
１とからなる軸受１７にエンジン運転中に絶えることな
くオイルを供給することができる。
【００３４】また、この実施の形態では、カム軸２，３
の第１のスラストフランジ２３をバルブリフター支持部
２５の上方近傍に位置付けているので、カム室５内を飛
散したオイルが第１のスラストフランジ２３に付着し易
い。しかも、第１のスラストフランジ２３とカムキャッ
プ２１との間に凹溝１７ａを形成しているので、カム室
５内を飛散したオイルがこの凹溝１７に溜り、凹溝１７
中を下方のジャーナル部材２０側に流下する。このた
め、第１のスラストフランジ２３とジャーナル部材２０
の端面との接触部分を確実に潤滑することができる。ま
た、この構造を採ることにより、ジャーナル部材２０が
バルブリフター支持部２５に近接することからシリンダ
ヘッド１をカム軸２，３の軸線方向に小型化することが
できる。
【００３５】さらに、このエンジンは、カム軸２，３の
第２のスラストフランジ２４を第１のスラストフランジ
２３より径が大きくなるように形成して接触部分の面圧
が小さくなるようにしているので、この接触部分に供給
されるオイルが少量でも摩耗が起こり難い。
【００３６】第２の実施の形態 他の発明に係る可変バルブタイミング装置付きエンジン
の一実施の形態を図５によって詳細に説明する。図５は
他の発明に係る可変バルブタイミング装置付きエンジン
の要部を拡大して示す断面図である。これらの図におい
て前記図１ないし図４で説明したものと同一もしくは同
等部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略す
る。
【００３７】図５に示すエンジンは、カム軸２，３の可
変バルブタイミング装置８側の一端部を支持する軸受１
７に２種類の潤滑用オイル通路を形成している。この２
種類の潤滑用オイル通路は、カム軸２，３内の潤滑用オ
イル通路３２をシリンダヘッド１側のオイル供給系に接
続するための第１の潤滑用オイル通路４１と、カムキャ
ップ２１に形成した第２の潤滑用オイル通路４２であ
る。
【００３８】第１の潤滑用オイル通路４１は、ジャーナ
ル部材２０のオイル通路１８Ａ，１８Ｂよりシリンダヘ
ッド内側（図５において右側）に形成し、オイルポンプ
３０（図４参照）からジャーナル部材２０のオイル供給
用通路２７を介してオイルが圧送される構造を採ってい
る。
【００３９】第２の潤滑用オイル通路４２は、カムキャ
ップ２１を上下方向に貫通するように形成し、カムキャ
ップ２１の上面とカム軸摺動面とに開口している。カム
キャップ２１の上面には図５中に符号４３で示すオイル
受け用の凹陥部を形成している。この凹陥部４３の底に
第２の潤滑用オイル通路４２の上端を開口させている。
【００４０】カムキャップ２１の上部は、エンジン運転
時にカム軸２，３によって跳ね上げられてカム室５内を
飛散するオイルが付着する。このカムキャップ２１に付
着したオイルは、前記凹陥部４３に溜り、この凹陥部４
３から第２の潤滑用オイル通路４２を通ってカム軸摺動
面に流下する。
【００４１】上述したように第１および第２の潤滑用オ
イル通路４１，４２を形成することによって、軸受１７
のカム軸摺動面におけるカム軸２，３の軸線方向の一端
側にシリンダヘッド１内のオイル供給系からオイルが圧
送され、他端側に前記凹陥部４３からオイルが流下して
供給される。
【００４２】したがって、カム軸２，３の可変バルブタ
イミング装置８側の一端部を支持する前記軸受１７にエ
ンジン運転中に絶えることなくオイルを供給することが
できる。また、カムキャップ２１に第２の潤滑用オイル
通路４２を形成しているため、既存のエンジンのカムキ
ャップを交換するだけでカム軸摺動面が確実に潤滑され
るエンジンを製造することができる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
弁カム軸の可変バルブタイミング装置側の端部を支持す
る動弁カム軸用軸受のカム軸摺動面は可変バルブタイミ
ング装置側の端部に潤滑用オイル通路からオイルが供給
される。したがって、可変バルブタイミング装置用オイ
ル通路からカム軸摺動面に漏出するオイルが減少して
も、このカム軸摺動面は潤滑用オイル通路から供給され
るオイルによって充分に潤滑される。
【００４４】オイルポンプからオイルが圧送されるシリ
ンダヘッド内のオイル供給系に潤滑用オイル通路を接続
した他の発明によれば、動弁カム軸の可変バルブタイミ
ング装置側の一端部を支持する軸受は、可変バルブタイ
ミング装置側の端部にオイルポンプからオイルが圧送さ
れる。したがって、エンジン運転中にオイルが絶えるこ
とがないから、前記軸受を高い信頼性をもって潤滑する
ことができる。
【００４５】潤滑用オイル通路を動弁カム室内に流出し
たオイルをカム軸摺動面に導く構造とした他の発明によ
れば、動弁カム軸の可変バルブタイミング装置側の一端
部を支持する軸受は、可変バルブタイミング装置側の端
部に動弁カム室内のオイルが流込むようになる。したが
って、エンジン運転中に前記軸受にオイルが絶えること
なく供給されるから、この軸受を高い信頼性をもって潤
滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る可変バルブタイミング装置付き
エンジンのシリンダヘッドの一部を示す平面図である。
【図２】 本発明に係る可変バルブタイミング装置付き
エンジンのシリンダヘッドの正面図である。
【図３】 図２におけるシリンダヘッドのIII−III線断
面図である。
【図４】 可変バルブタイミング装置の油圧系および動
弁カム軸の潤滑系を示す構成図である。
【図５】 他の発明に係る可変バルブタイミング装置付
きエンジンの要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド、２…吸気カム軸、３…排気カム
軸、８…可変バルブタイミング装置、１７…軸受、１５
Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ…オイル
通路、２０…ジャーナル部材、２１…カムキャップ、２
７…オイル供給用通路、３１，４１，４２…潤滑用オイ
ル通路、４３…凹陥部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動弁カム軸の一端部に可変バルブタイミ
    ング装置を軸装し、この可変バルブタイミング装置に作
    動用オイルを供給するオイル通路を、前記動弁カム軸内
    から動弁カム軸の前記一端部を支持する軸受を通ってシ
    リンダヘッド内に延びるように形成した可変バルブタイ
    ミング装置付きエンジンにおいて、前記軸受のカム軸摺
    動面における前記オイル通路の開口より動弁カム軸の可
    変バルブタイミング装置側に、潤滑用オイルが供給され
    る潤滑用オイル通路を開口させたことを特徴とする可変
    バルブタイミング装置付きエンジン。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の可変バルブタイミング装
    置付きエンジンにおいて、潤滑用オイル通路を、オイル
    ポンプからオイルが圧送されるシリンダヘッド内のオイ
    ル供給系に接続したことを特徴とする可変バルブタイミ
    ング装置付きエンジン。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の可変バルブタイミング装
    置付きエンジンにおいて、潤滑用オイル通路を、動弁カ
    ム室内に流出したオイルをカム軸摺動面に導く構造とし
    たことを特徴とする可変バルブタイミング装置付きエン
    ジン。
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