JPWO2011086815A1 - 可変動弁装置付エンジン - Google Patents
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Abstract
Description
請求項3に記載の発明では、シリンダヘッド及びカバー部材は上部が開口し、カバー部材は、上部の開口面がシリンダヘッドの開口面と同一平面上に位置するように形成され、シリンダヘッドの開口部とカバー部材の開口部とを合わせて覆うシリンダヘッドカバーを備えるようにした。
請求項5に記載の発明では、制御弁のドレーン油路がシリンダヘッド内に開放するようにした。
請求項7に記載の発明では、カム位相可変機構は、外形が円柱状でありカムシャフトと同軸に配置され、カバー部材の内壁が、カム位相可変機構の外周に沿って円弧状に形成されるようにした。
請求項9に記載の発明では、カバー部材は、上部が開放されてカバー部材内の空間が半円筒状に形成され、カム位相可変機構の下半分を覆い、シリンダヘッドカバーは、カム位相可変機構の外周に沿って円弧状に内壁が形成され、カバー部材の上部を覆うようにした。
請求項11に記載の発明では、カム位相可変機構は、カムシャフトの両端部に夫々備えられるとともに、カムシャフトがシリンダヘッドに複数設けられた軸受け部により回転可能に支持され、両端部に設けられた2個のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は、シリンダヘッド内及びカムシャフト内に夫々形成され、互いに異なる軸受け部においてシリンダヘッド内の油路とカムシャフト内との油路とが連通するように形成されるとともに、2個のカム位相可変機構のうち一方の第1のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路はカムシャフトの外周面に円環状の油溝を備え、他方の第2のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は軸受け部の内周面に円環状の油溝を備えるようにした。
また、カム位相可変機構が油圧式のアクチュエータであるとともにカム位相可変機構への作動油の供給油路がカム穴の加工によって形成された軸受け部とカムシャフトとの摺動面を介している場合には、カム穴の加工精度が向上することで摺動面でのオイル漏れを減少させ、カム位相可変機構の作動応答性を向上させることができる。
図1は本実施形態の可変動弁装置付エンジン(以下、単にエンジン1という)のシリンダヘッド2内の構造を示す上面図である。図2は、吸気カムシャフト4の構造を示す断面図である。
図1及び3〜5に示すように、シリンダヘッド2には、アクチュエータカバー40(本願のカバー部材に該当する)がボルト42によって固定されている。アクチュエータカバー40は、シリンダヘッド2に固定されることで、外形が円柱状である第2のカム位相可変機構31の下側半分を、若干隙間を持って覆うように形成されている。
アクチュエータカバー40には、第2のカム位相可変機構31への作動油の吸排を制御する第2のOCV(本願の制御弁に該当する)44と、第2のカム位相可変機構31のベーンロータの回転タイミングを検出する第2のカムセンサ45(本願の検出手段に該当する)が取り付けられている。
シリンダヘッド2の後壁2aには、アクチュエータカバー40内の空間43と、シリンダヘッド内の空間51とを連通する油路50が形成されている。図6に示すように、油路50は、アクチュエータカバー40の内周壁40eと第2のカム位相可変機構31の外周壁31bとの間の隙間に面して、最下部より第2のカム位相可変機構31の回転方向側に位置して配置されている。
図7に示すように、第1のOCV33から第1のカム位相可変機構30へは、シリンダヘッド2に形成された油路61、吸気カムシャフト4に形成された油路62を介して作動油が供給される。特に、軸受け部23aに支持される吸気カムシャフト4の部位であるカムジャーナル63には、その外周面に円環状に油溝64が形成されており、この油溝64に面して軸受け部23aの内周面に油路61が開口している。これにより、相対的に回転する軸受け部23aとカムジャーナル63との間で常に油路61、62が連通する構造となっている。
シリンダヘッド側に油溝73を設けた場合には、上記のように、油溝73内での作動油はカムジャーナル74側だけが引きずられて回転し、油溝73に対する油路71の供給口(開口部)付近の作動油の速度が遅くなるので、油路71から油溝73への作動油が供給し易くなる。よって、図9A〜図9Dに示すように、油溝73への作動油の供給位置及び供給方向を自由に設定しても、作動油が供給不足され難くなり、油路71の配置等の設計自由度を高くすることが可能となる。
上記実施形態では、作動油を油路50に導入する導入手段としてアクチュエータカバー40内に堰52を設けたが、この堰52の代わりに図10に示すように溝53を設けてもよい。溝53は、堰52と同様に、後壁40f側からシリンダヘッド2側に向かって、上方に傾斜して設けられ、そのシリンダヘッド2側の端部53aが、油路50に面するように設定されている。
なお、以上の実施形態では、シリンダヘッドカバー41が第2のカム位相可変機構31の上半分を覆う構造となっているが、シリンダヘッドカバー41とは別に第2のカム位相可変機構31の上半分を覆う部材を設けてもよい。
2 シリンダヘッド
2d ドレーン油路
4 吸気カムシャフト
9 第1の吸気バルブ
10 第2の吸気バルブ
23a、23e 軸受け部
30 第1のカム位相可変機構
31 第2のカム位相可変機構
40 アクチュエータカバー(カバー部材)
40h ドレーン油路
41 シリンダヘッドカバー
44 第2のOCV(制御弁)
45 第2のカムセンサ(検出手段)
50 油路
52 堰(導入手段)
53 溝(導入手段)
64、73 油溝
請求項8に記載の発明では、カバー部材は、上部が開放されてカバー部材内の空間が半円筒状に形成され、カム位相可変機構の下半分を覆い、シリンダヘッドカバーは、カム位相可変機構の外周に沿って円弧状に内壁が形成され、カバー部材の上部を覆うようにした。
請求項10に記載の発明では、カム位相可変機構は、カムシャフトの両端部に夫々備えられるとともに、カムシャフトがシリンダヘッドに複数設けられた軸受け部により回転可能に支持され、両端部に設けられた2個のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は、シリンダヘッド内及びカムシャフト内に夫々形成され、互いに異なる軸受け部においてシリンダヘッド内の油路とカムシャフト内との油路とが連通するように形成されるとともに、2個のカム位相可変機構のうち一方の第1のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路はカムシャフトの外周面に円環状の油溝を備え、他方の第2のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は軸受け部の内周面に円環状の油溝を備えるようにした。
また、カバー部材内にカム位相可変機構が収納されるので、カム位相可変機構から作動油が漏れたとしても、外部への作動油の流出を防止することができる。そして、カバー部材内の空間とシリンダヘッド内の空間とを連通する油路が隔壁に形成されるので、カバー部材内に漏れた作動油がシリンダヘッド内の空間に排出され、カバー部材内での作動油の貯留を抑制することができる。したがって、カム位相可変機構の作動時に、カバー部材内での作動油の撹拌によるフリクションを低減することができ、また、カム位相可変機構による可変応答性を向上させることができる。
Claims (13)
- 一端側にクランクシャフトからの動力が伝達されて回転駆動するカムシャフトに設けられ、前記クランクシャフトに対して前記カムシャフトに設けられるバルブ駆動用のカムの位相を可変するカム位相可変機構を備えた可変動弁装置付エンジンにおいて、
前記カム位相可変機構は、前記カムシャフトの前記一端側とは反対の他端側に設けられ、シリンダヘッドの外方に配置されるとともに、
前記シリンダヘッドに固定され、前記カム位相可変機構の少なくとも下部を覆うカバー部材を備えたことを特徴とする可変動弁装置付エンジン。 - 前記カム位相可変機構は、油圧式のアクチュエータであるとともに、
前記カバー部材に、前記カム位相可変機構への作動油の給排を制御する制御弁が固定されたことを特徴とする請求項1に記載の可変動弁装置付エンジン。 - 前記シリンダヘッド及び前記カバー部材は上部が開口し、
前記カバー部材は、上部の開口面が前記シリンダヘッドの開口面と同一平面上に位置するように形成され、
前記シリンダヘッドの開口部と前記カバー部材の開口部とを合わせて覆うシリンダヘッドカバーを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の可変動弁装置付エンジン。 - 前記カム位相可変機構により可変制御されたカムの位相を検出する検出手段が、前記カバー部材に備えられたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の可変動弁装置付エンジン。
- 前記制御弁のドレーン油路は、前記シリンダヘッド内に開放されたことを特徴とする請求項2に記載の可変動弁装置付エンジン。
- 前記カバー部材内の空間と前記シリンダヘッド内の空間とを隔てる隔壁には、前記カバー内の空間と前記シリンダヘッド内の空間とを連通する油路が形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の可変動弁装置付エンジン。
- 前記カム位相可変機構は、外形が円柱状であり前記カムシャフトと同軸に配置され、
前記カバー部材の内壁は、前記カム位相可変機構の外周に沿って円弧状に形成されたことを特徴とする請求項6に記載の可変動弁装置付エンジン。 - 前記カバー部材の内壁に、前記カム位相可変機構の回転によって前記収納部内の作動油を前記油路に導く導入手段が設けられたことを特徴とする請求項7に記載の可変動弁装置付エンジン。
- 前記カバー部材は、上部が開放されて前記カバー部材内の空間が半円筒状に形成され、前記カム位相可変機構の下半分を覆い、
前記シリンダヘッドカバーは、前記カム位相可変機構の外周に沿って円弧状に内壁が形成され、前記カバー部材の上部を覆うことを特徴とする請求項3に記載の可変動弁装置付エンジン。 - 前記カバー部材は、前記シリンダヘッドとは別体に形成され、前記シリンダヘッドに固定されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の可変動弁装置付エンジン。
- 前記カム位相可変機構は、前記カムシャフトの両端部に夫々備えられるとともに、前記カムシャフトが前記シリンダヘッドに複数設けられた軸受け部により回転可能に支持され、
前記両端部に設けられた2個のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は、前記シリンダヘッド内及び前記カムシャフト内に夫々形成され、互いに異なる前記軸受け部において前記シリンダヘッド内の油路と前記カムシャフト内との油路とが連通するように形成されるとともに、
前記2個のカム位相可変機構のうち一方の第1のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は前記カムシャフトの外周面に円環状の油溝を備え、他方の第2のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路は前記軸受け部の内周面に円環状の油溝を備えることを特徴とする請求項2に記載の可変動弁装置付エンジン。 - 前記エンジンは1つの気筒に複数の吸気バルブが備えられ、
前記第1のカム位相可変機構は前記複数の吸気バルブ全体の位相を可変するとともに、前記第2のカム位相可変機構は前記複数の吸気バルブのうち一部の吸気バルブの位相を可変させることを特徴とする請求項11に記載の可変動弁装置付エンジン。 - 前記第2のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路が形成された軸受け部は、前記第1のカム位相可変機構へ作動油を導入する油路が形成された軸受け部より内径が大きく形成されていることを特徴とする請求項12に記載の可変動弁装置付エンジン。
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