JPH11324629A - オイルコントロールバルブの取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）をカム
ハウジングやヘッドカバーに取り付けることなくかつ騒
音も低減できるＯＣＶの取付け構造を提供する。 【解決手段】 可変バルブタイミング（ＶＶＴ）装置を
備えた４サイクルエンジン１のＯＣＶ６４において、Ｏ
ＣＶ６４は、インテークカム軸４０軸線よりもエンジン
下側かつタイミングチェーン５２ラインよりもエンジン
１外側に位置し、かつ、エンジンチェーンカバー１８の
表面部に取り付けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ンの可変バルブタイミング（Variable Valve Timing）
装置に供給する作動油制御用のオイルコントロールバル
ブ（Oil ContloleValve：以下ＯＣＶと略記する）の取
付け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、４サイクルエンジンであって、可
変バルブタイミング装置を有するものにおいて、ＯＣＶ
はカムシャフトハウジングあるいはシリンダヘッドに取
り付けるのが一般的であった。しかしながら、ＯＣＶは
以下に説明するように、その取付け構造に関して種々の
問題点を有していた。

【０００３】特開平７−１３９３２０号や特開平４−１
０９００７号等は、ＯＣＶをカムシャフトハウジングに
取り付けた従来技術である。これら公報の従来技術で
は、シリンダヘッド上方にＯＣＶ取り付け部が飛び出る
ような形となるため、ヘッドカバー上部にインタークー
ラーやレゾネータ等の補記類をレイアウトさせるのが不
可能となってしまう。したがって、シリンダヘッドにＯ
ＣＶを直接取り付けるのはコンパクトなエンジンにおい
てはＯＣＶを収めるスペースが無く実現が困難であると
いう第１の問題点があった。

【０００４】図１４は、従来のエンジンにおいてのＯＣ
Ｖの取付けについて説明するものである。図１４に示す
ように、エンジンのチェーンカバーａは、シリンダーヘ
ッドｂ（ヘットカバーｂ１）およびシリンダーブロック
ｃにボルトｄにより締め付け固定されており、動弁駆動
用チェーンをカバーしている。エンジンは作動時に動弁
系部品の打音やチェーン騒音を発生する。チェーンカバ
ーａはまた、これらの騒音を低減させる役目も果たして
いる。

【０００５】しかし、チェーンカバーａは図１４の符号
Ａで示すような平面部から騒音を放射し、さらに、この
平面部Ａの固有振動数との共振によりより大きな騒音を
発生する構造となるという第２の問題点があった。

【０００６】一方、図１５はＯＣＶの概要を、また図１
６は一般的なＯＣＶの一般的な形状それぞれの説明図で
ある。図１５および図１６に示すように、ＯＣＶはオイ
ルを状況に応じて制御してオイルを経路１と経路２とに
適切に分配する。

【０００７】従来のＯＣＶは前記の公報および図１７に
示すようにカムハウジングｅに取り付けたり、図１８に
示すように、ヘッドカバーｆに取り付けたりしている。
なお、図１７において、カムハウジングｅに軸支された
カムシャフトｇにはオイル通路ｇ１が形成され、その軸
支部分の上部にＯＣＶｈが装着されており、カムハウジ
ングｅ内にオイル通路ｉが穿設されていると共にオイル
パイプｊが取り付けられている。また、図１８におい
て、符号ｋはシリンダーヘッド、ｍはヘッドカバーガス
ケット、ｎはヘッドカバー内のオイル通路である。

【０００８】しかしながら、これらのＯＣＶの配置で
は、以下の第３の問題点があった。図１７に示すよう
に、ＯＣＶｈがカムハウジングｅに配置される場合に
は、カムハウジングｅにオイル通路ｉを穿設している
が、カムハウジングｅをオイル通路ｉとして用いるのは
位置の精度が出しにくい。また、オイル通路ｉ形成のた
めにカムハウジングｅが大型化する。このため、ヘッド
カバー内の容積が減ることになり、エンジンの換気性能
が悪くなる。カムハウジングにオイルを送るためのパイ
ピング等が必要になる。また、カムシャフトをオイル通
路として用いた場合、油圧の確保が難しい。

【０００９】図１８に示すようにＯＣＶｈがヘッドカバ
ーｆに配置されている場合、ヘッドカバーｆをオイル通
路ｎとして用いることになるが、ヘッドカバーｆはオイ
ル通路として用いるには位置の精度が出しにくい。ま
た、ヘッドカバーｆ内の容積が減ることになり、エンジ
ンの換気性能が悪くなる。しかも、図１９の変形例に示
すように、ヘッドカバーｆのＯＣＶｈ配置位置を高くす
るとヘッドカバーｆ内の容積が確保できるが、エンジン
の全高が上がることになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
点を解消するためなされたものであって、ＯＣＶをカム
ハウジングやヘッドカバーに取り付けることなくかつ騒
音も低減できるＯＣＶの取付け構造を提供することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、次の構成を有する。請求項１の発明は、
可変バルブタイミング装置を備えた４サイクルエンジン
のＯＣＶにおいて、ＯＣＶは、カムシャフト軸線よりも
エンジン下側かつタイミングチェーンラインよりもエン
ジン外側に位置し、かつ、エンジンチェーンカバーの表
面部に取り付けたものであることを特徴とするＯＣＶの
取付け構造である。請求項２の発明は、可変バルブタイ
ミング装置を備えた４サイクルエンジンのＯＣＶにおい
て、チェーンカバーのインテークカム下側周辺であって
補記ベルト駆動ラインのほぼ直上にＯＣＶを設置し、エ
キゾーストカム下側周辺にエンジンマウントを設けたこ
とを特徴とするＯＣＶの取付け構造である。請求項３の
発明は、可変バルブタイミング装置を備えた４サイクル
エンジンのＯＣＶにおいて、ＯＣＶ用のオイル通路を設
けたカムチェーンカバーのボスを介してカムチェーンカ
バーとシリンダヘッド若しくはシリンダブロックを連結
したことを特徴とするＯＣＶの取付け構造である。請求
項４の発明は、可変バルブタイミング装置を備えた４サ
イクルエンジンのＯＣＶにおいて、チェーンケースにエ
ンジンマウントブラケット部が一体形成されていて、マ
ウントブラケット部にＯＣＶのシリンダを一体形成した
ことを特徴とするＯＣＶの取付け構造である。

【００１２】請求項１の発明によれば、４サイクルエン
ジンのＯＣＶにおいて、ＯＣＶは、カムシャフト軸線よ
りもエンジン下側かつタイミングチェーンラインよりも
エンジン外側に位置するので、シリンダヘッドカバー上
方のスペースが自由に使え他の補記類のレイアウトに影
響を及ぼさない。また、エンジンチェーンカバーの表面
部に取り付けたものであるので、ＯＣＶの取り外しが容
易でフィルタ洗浄を簡単に行うことができ、かつＯＣＶ
の耐久性が向上する。請求項２の発明によれば、チェー
ンカバーのインテークカム下側周辺であって補記ベルト
駆動ラインのほぼ直上にＯＣＶを設置し、エキゾースト
カム下側周辺にエンジンマウントを設けたので、ＯＣＶ
とアクチュエータの距離を近くすることがでアクチュエ
ータの応答性が向上する。また、チェーンカバーの外側
スペースを有効利用できる。請求項３の発明によれば、
ＯＣＶ用のオイル通路を設けたカムチェーンカバーのボ
スを介してカムチェーンカバーとシリンダブロック若し
くはシリンダブロックを連結したので、ＯＣＶをチェー
ンカバーの補強とすることができ、チェーンカバーから
の騒音を低減させる。請求項４の発明によれば、カムチ
ェーンケースにエンジンマウントブラケット部が一体形
成されていて、マウントブラケット部にＯＣＶのシリン
ダを一体形成したので、カムチェーンカバーを用いるこ
とでオイル通路として必要な位置の精度を出すのが容易
になる。また、本来のエンジンの機能を損なうことがな
い。また、エンジンを前後左右上下方向に大きくする必
要はない。さらに、エンジンマウントブラケットの配設
位置の自由度が増す。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図１は実施形態にかかる４サ
イクルエンジンのチェーンカバー側から見た全体図、図
２はクランク軸直角方向側面図、図３はエンジンのチェ
ーンカバーの説明図、図４はエンジンのクランク軸に沿
う縦断面図、図５はカムシャフトの説明図、図６はチェ
ーンカバーの裏面図、図７はＶＶＴとＯＣＶの周辺説明
図である。

【００１４】図１、図２に示すように、実施形態のエン
ジン１は、外形ほぼ箱型の中央のシリンダブロック１０
の上部のシリンダヘッド１２には、シリンダヘットカバ
ー１４がボルト締着されている。シリンダヘッドカバー
１４の上部には、インタークーラおよびレゾネータ１６
が位置している。そして、エンジン１の出力軸２の設け
られた出力側と反対側にチェーンカバー（チェーンケー
スとも称する）１８が取り付けられている。エンジン１
には、そのクランク軸方向視でチェーンカバー１８を挟
むようにシリンダブロック１０にはオルタネータ２０と
ウォータポンプ２２が配設されてボルトにより締着され
ており、それら各軸にプーリ２０ａ、２２ａが固定され
ている。クランク軸２４一側端部には駆動用のプーリ２
６が固定されており、このプーリ２６と前記のプーリ２
０ａ、２２ａとにベルト２８が巻き掛かり、このベルト
２８を介して、クランク軸２４の駆動力でオルタネータ
２０とウォータポンプ２２を駆動するようになってい
る。なお、エンジン１の下端部には、膨出するようにオ
イルパン３０が取り付けられている。

【００１５】前記エンジン１は図３〜図５に示すよう
に、３気筒の４サイクルＤＯＨＣエンジンであって、前
記クランク軸２４はエンジン１の内部に複数のジャーナ
ルにより回転可能に軸支されると共に、このクランク軸
２４の複数のクランクピン３２にはコンロッド３４の下
端の大端部が回転可能に摺接して螺着されており、コン
ロッド３４の上端の小端部には、ピストン３６がピンを
介して回転可能に嵌合支持されている。

【００１６】シリンダブロック１０やシリンダヘッド１
２は、成形性、加工性、強度、重量などの種々の観点か
らアルミ合金等の軽合金で構成されており、シリンダブ
ロック１０とチェーンカバー１８との間の空間部は、シ
リンダヘッド１２側端部に亙ってのチェーン収容室３８
になっている。また、シリンダヘッド１２内にインテー
クカム軸（吸気弁開閉用のカムシャフト）４０とエキゾ
ーストカム軸（排気弁開閉用のカムシャフト）４２が各
ジャーナル４４で支持配設されている。シリンダヘッド
１２のチェーン収容室３８側端部は、側面視（図４参
照）でクランク軸２４方向に沿って外側に膨出しかつ平
面視（図５参照）でクランク軸２４の直角方向両側に膨
出した膨出部４６となっている。この膨出部４６内には
各カム軸４０、４２端部のドリブンスプロケットギア４
８が位置しかつインテークカム軸４０端部にＶＶＴ（バ
ルブタイミング可変機構）用アクチュエータ５０が設け
られる。チェーン収容室３８内のタイミングチェーン５
２は、前記のスプロケットギア４８とクランク軸端プー
リ２６の内側に配設されたドライブスプロケットギア５
４にかみ合って、各カム軸４０、４２を回転駆動する。
なお、符号５６は各バルブ、５７は点火プラグである。

【００１７】実施形態１では、チェーンカバー１８は、
前記プーリ２６とドライブスプロケット４８との間にオ
イルポンプ５８を同軸で設けており、図６に示すよう
に、オイルポンプ５８の吸い込み側にはパイプ６０がエ
ンジン下部のオイルパン３０に延びて繋がる。また、前
記オイルポンプ５８の吐出側はチェーンカバー１８の下
端部に沿ったメインギャラリー５８ａから分岐してチェ
ーンカバー１８の内側部を通るパイプ６２が上向きに延
びてＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）６４まで延設
・固定される。このＯＣＶ６４はチェーンカバー１８に
取り付けられており、したがって、シリンダヘッドカバ
ー１４上部にはインタークーラやレゾネータ１６が位置
してＯＣＶ６４の取付けによる位置変更の影響を受けて
いない。なお、ＯＣＶ６４は、前記図１５、図１６に示
したものと同様の構造・機能・作用を有する。

【００１８】そして、ＯＣＶ６４からは、図７に詳細に
示すように、リンダヘッド１２内からジャーナル４４を
介してインテークカム軸４０内に至るオイル経路６６を
通して、オイルがＶＶＴ用アクチュエータ５０に至り、
ＯＣＶ６４で制御した油圧がＶＶＴ用のアクチュエータ
５０に供給されるようにしている。このＯＣＶ６４にか
かる油圧は、図示ない電子制御ユニットからの出力信号
にしたがって制御されて、遅角通路（ＤＬ）と進角通路
（ＡＤ）とに分けられて前記オイル経路６６を通り、Ｖ
ＶＴ用アクチュエータ５０に供給される。ＶＶＴ用アク
チュエータ５０では、遅角経路ＤＬと進角経路ＡＤの油
圧差によりドリブンスプロケットギア４８とインテーク
カム軸４０との間に位相差を作り出す。すなわち、カム
タイミングが変動するわけである。なお、タイミングチ
ェーン５２の他、タイミングベルトを用いるものでも同
様に実施できる。

【００１９】実施形態１によれば、図１〜図７に示すよ
うに、チェーンカバー１８においてのＯＣＶ（オイルコ
ントロールバルプ）６４の取付けは、インテークカム軸
４０軸線よりもエンジン下側かつタイミングチェーン５
２のラインよりもエンジン外側に位置し、かつ、エンジ
ンチェーンカバー１８の外表面部に取り付けている。ま
た、ＯＣＶ６４はオルタネータ２０やウォータポンプ２
２などの補記駆動用のベルト２８ラインのほぼ上側に位
置している。そして、チェーンカバー１８の該表面部に
おいて、エキゾーストカム軸４２側の上端部にはエンジ
ン１のフレーム取り付け部（締着用ボルトのブケット）
であるエンジンマウント６８が突出形成されている。

【００２０】前記ＯＣＶ６４は、インテークカム軸４０
軸線よりもエンジン下側かつタイミングチェーン５２ラ
インよりもエンジン外側に位置するので、シリンダヘッ
ドカバー１４上方のスペースが自由に使え、インターク
ーラおよびレゾネータ等の他の補機類のレイアウトに影
響を及ぼさない。また、ＯＣＶ６４内部にオイルフィル
タを装着することにより、ＯＣＶ６４の異物による故障
の発生を未然に防いでいるが、エンジンチェーンカバー
１４の表面部に取り付けたものであるので、ＯＣＶ６４
の取り外しが容易でフィルタ洗浄を簡単に行うことがで
き、かつＯＣＶ６４の耐久性が向上する。

【００２１】また、チェーンカバー１８のインテークカ
ム軸４０下側周辺であって補機ベルト２８駆動ラインの
ほぼ直上にＯＣＶ６４を設置し、エキゾーストカム軸４
２下側周辺にエンジンマウント６８を設けた。これはで
き得るだけ、ＯＣＶ６４とＶＶＴ用アクチュエータ５０
の距離を近くにして、オイル経路６６を短くしてこのア
クチュエータ５０の応答性を向上させるものである。

【００２２】また、ＶＶＴ用アクチュエータ５０は、前
記のインテークカム軸４０に取り付ける場合が多く、チ
ェーンカバー１８のインテークカム軸４０下側周辺とに
ＯＣＶ６４を、また、エキゾーストカム軸４２下側周辺
にエンジンマウント６８を位置させるので、チェーンカ
バー１８の外側スペースを有効利用できる。

【００２３】ここで、実施形態２にかかるＯＣＶの取付
け構造を説明する。エンジン１の全体構造等は実施形態
１と同様であるので省略する。図８（ａ）、（ｂ）は、
実施形態２にかかるＯＣＶ６４の取付け周辺構造を詳細
に示す側面図、正面図である。図７と図８に示すよう
に、実施形態２では、ＯＣＶ６４用オイル通路６６を設
けたカムチェーンカバー１８のボス７０は、その内面端
側をシリンダヘッド１２の外側面に当接させており、こ
のボス７０にＯＣＶ６４の締着用のボルト７２を通して
シリンダヘッド１２（シリンダブロック１０にスタッド
ボルトで締着）にねじ込むことにより、カムチェーンカ
バー１８とシリンタブロック１０を連結したものであ
る。

【００２４】ＯＣＶ６４を締着した箇所は、前記図１４
に示したように、チェーンカバーの１８の剛性の低くな
る箇所（Ａ部）に相当することになり、ＯＣＶ６４とボ
ス７０がチェーンカバー１８の強度部材になって補強で
き、チェーンカバー１８からの騒音を低減できる。

【００２５】実施形態２の変形例１を図９と図１０によ
り説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態２にかか
るＯＣＶ７４の取付け周辺構造を詳細に示す側面図、正
面図、図１０はX−X線断面視図である。図９に示すよう
に、ＯＣＶ７４はコイルの内封されたアクチュエータ部
７４ａとスプールに切り替え弁体が内封された本体７４
ｂが２段階の筒状に形成されており、本体７４ｂの両側
部にボルト締着用のボス７４ｃが形成されており、その
締め付け用ボス７４ｃは、ＯＣＶ本体７４ｂの長手方向
かつアクチュエータ部７４ａの反対方向に向けて延設さ
れている。ボス７４ｃの延びた部分７４ｃ１はエンジン
マウントブラケット６８の外側面部に沿っており概略Ｊ
字形状を呈しており、ボルト７２の貫通孔７６はチェー
ンカバー１８外面に平行な箇所とともにその延びた部分
７４ｃ１にも形成されていて、ボルト７２はチェーンカ
バー１８と直角方向に入ると共に平行方向にも入る。

【００２６】この変形例１のＯＣＶ取付け構造によれ
ば、ボス７４ｃがチェーンカバー１８に対して補強リブ
として働き、前記Ａで示したチェーンケース１８平坦部
の補強がさらにできるようになり、騒音をさらに低減で
きる。

【００２７】次に、実施形態２の変形例２を図１１で説
明する。図１１に示すように、この変形例２は、ＯＣＶ
６４とチェーンカバー１８との間にゴムその他の防振材
７８を介装してＯＣＶ６４をフローティング構造として
締着固定するものである。

【００２８】これにより、ＯＣＶ６４がマス効果として
働き、前記Ａ部の共振音を低減することができる。ま
た、フローティング構造にすることにより、ＯＣＶ６４
自体の振動も小さくなり、ＯＣＶ６４の耐振信頼性を向
上させることができる。

【００２９】実施形態３のＯＣＶの取付け構造について
説明する。図１２は実施形態３にかかるＯＣＶ８０の取
付け周辺構造の説明図、図１３（ａ）、（ｂ）は取付け
構造の詳細を示す部分平面図、図１２のXIII−XIII断面
図ある。図１２に示すように、チェーンカバー（チェー
ンケース）１８に一体に概略棚形状に突出形成されたエ
ンジンマウントブラケット６８にはその内部にスペース
部８２が生じる。このスペース部８２には、円筒形状の
穴８４とそれとオイルポンプ５８およびＶＶＴ用アクチ
ュエータ５０に繋がるオイル通路８６を穿設する。そし
て、エンジンマウントブラケット６８の外部にコイルの
内封されたアクチュエータ部８０ａを露出させ、前記の
スペース部８２内にＯＣＶ８０のスプールに切り替え弁
体が内封された本体８０ｂを挿入する。

【００３０】チェーンカバー１８は一般的にオイルポン
プのケースとして用いられため、組み付け時の位置精度
が良い。したがって、実施形態３は従来に比べてオイル
通路として必要な位置の精度を出すので容易である。ま
た、ＯＣＶ８０とオイルポンプとのパイプなどのオイル
通路をチェーンカバー１８に部組みもできるため、位置
精度を出し易いと共に、組みつけ調整が容易である。ま
た、実施形態３では、もともと空いているスペース（８
２）を利用しているため、本来エンジンが持っている機
能を損なうことがなく、また、エンジンの前後、左右、
上下方向に大きくする必要がない。エンジンのマウント
ブラケットの配設位置の自由度が増す。

【００３１】なお、前記の実施形態では本発明の好適例
を説明したが、本発明はこれに限定されないことはもち
ろんである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、Ｏ
ＣＶをカムハウジングやヘッドカバーに取り付けること
なくかつ騒音も低減できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１にかかる４サイクルエンジンのチェ
ーンカバー側から見た全体図である。

【図２】エンジンのクランク軸直角方向側面図である。

【図３】エンジンのチェーンカバーの説明図である。

【図４】エンジンのクランク軸に沿う縦断面図である。

【図５】カムシャフトの説明図である。

【図６】チェーンカバーの裏面図である。

【図７】ＶＶＴとＯＣＶの周辺説明図である。

【図８】（ａ）、（ｂ）は、実施形態２にかかるＯＣＶ
の取付け周辺構造を詳細に示す側面図、正面図である。

【図９】（ａ）、（ｂ）は、実施形態２の変形例１にか
かるＯＣＶの取付け周辺構造を詳細に示す側面図、正面
図

【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面視図である。

【図１１】（ａ）、（ｂ）は実施形態２の変形例２にか
かるＯＣＶの取り付け構造説明図である。

【図１２】実施形態３にかかるＯＣＶの取付け周辺構造
の説明図である。

【図１３】（ａ）、（ｂ）は実施形態３にっかるＯＣＶ
の取付け構造の詳細を示す部分平面図、図１２のXIII−
XIII断面図である。

【図１４】従来のエンジンにおいてのＯＣＶの取付けに
ついて説明するものである。

【図１５】ＯＣＶの概要説明図である。

【図１６】ＯＣＶの一般的な形状の説明図である。

【図１７】ＯＣＶのカムハウジングに配置された構造説
明図である。

【図１８】ＯＣＶがヘッドカバーに配置された構造説明
図である。

【図１９】ＯＣＶがヘッドカバーに配置された変形例の
構造説明図である。

【符号の説明】

１ エンジン １０ シリンダブロック １２ シリンダヘッド １８ チェーンカバー ６４、７４、８０ オイルコントロールバルブ（ＯＣ
Ｖ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変バルブタイミング装置を備えた４サ
   イクルエンジンのオイルコントロールバルブにおいて、 オイルコントロールバルブは、カムシャフト軸線よりも
   エンジン下側かつタイミングチェーンラインよりもエン
   ジン外側に位置し、かつ、エンジンチェーンカバーの表
   面部に取り付けたものであることを特徴とするオイルコ
   ントロールバルブの取付け構造。
2. 【請求項２】 可変バルブタイミング装置を備えた４サ
   イクルエンジンのオイルコントロールバルブにおいて、 チェーンカバーのインテークカム下側周辺であって補記
   ベルト駆動ラインのほぼ直上にオイルコントロールバル
   ブを設置し、エキゾーストカム下側周辺にエンジンマウ
   ントを設けたことを特徴とするオイルコントロールバル
   ブの取付け構造。
3. 【請求項３】 可変バルブタイミング装置を備えた４サ
   イクルエンジンのオイルコントロールバルブにおいて、 オイルコントロールバルブ用のオイル通路を設けたカム
   チェーンカバーのボスを介してカムチェーンカバーとシ
   リンダヘッド若しくはシリンダブロックを連結したこと
   を特徴とするオイルコントロールバルブの取付け構造。
4. 【請求項４】 可変バルブタイミング装置を備えた４サ
   イクルエンジンのオイルコントロールバルブにおいて、 チェーンケースにエンジンマウントブラケット部が一体
   形成されていて、マウントブラケット部にオイルコント
   ロールバルブのシリンダを一体形成したことを特徴とす
   るオイルコントロールバルブの取付け構造。