JP4174743B2 - 内燃機関のオイル通路構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関のオイル通路構造に係り、特に、バルブタイミング可変の応答性を向上し得て、シリンダヘッドのコンパクト化・軽量化を果たし得て、進角時の応答性を向上し得る内燃機関のオイル通路構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載される内燃機関には、吸・排気弁のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を設けているものがある。可変バルブタイミング装置には、油圧によりクランク軸に対するカム軸の位相を変化させて吸・排気弁のバルブタイミングを可変するものがある。
【０００３】
この可変バルブタイミング装置は、シリンダブロックに軸支したクランク軸により駆動されるオイルポンプを設け、シリンダヘッドに軸支したカム軸の一端側にクランク軸に対する位相を変化させる油圧アクチュエータを設け、オイルポンプの吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて油圧アクチュエータに供給するオイル制御弁を設け、このオイル制御弁により振り分けられた進角用オイル及び遅角用オイルを油圧アクチュエータに流通させる進角用オイル通路及び遅角用オイル通路を設けている。
【０００４】
この可変バルブタイミング装置は、図示しない制御手段により内燃機関の運転状態に応じてオイル制御弁を動作制御し、このオイル制御弁により振り分けられた進角用オイル及び遅角用オイルを進角用オイル通路及び遅角用オイル通路により油圧アクチュエータに供給し、クランク軸に対するカム軸の位相を変化させて吸・排気弁のバルブタイミングを可変させる。
【０００５】
このような可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造としては、特開平９−１７０４１５号公報に開示されるものがある。この報に開示されるものは、可変バルブタイミング装置を有する内燃機関において、オイル制御弁から油圧アクチュエータに至るオイル通路を、シリンダヘッドのヘッド側合わせ面に当接されるカム軸キャップのキャップ側合わせ面に、キャップ取付ボルト孔の外側に位置させて溝形状に形成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造においては、オイル制御弁から油圧アクチュエータに至るオイル通路を、カム軸キャップのキャップ側合わせ面のキャップ取付ボルト孔の外側に位置させて形成しているため、オイル制御弁から油圧アクチュエータに至るオイル通路の通路長が長くなる問題がある。
【０００７】
このため、公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造は、圧力損失が増大してカム軸の位相変化に遅れを生じ、バルブタイミング可変の応答性が低下する不都合がある。
【０００８】
また、前記公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造においては、オイル通路をカム軸キャップのキャップ側合わせ面のキャップ取付ボルト孔の外側に位置させて溝形状に形成しているため、キャップ側合わせ面とヘッド側合わせ面との間においてオイル通路の圧力損失が増大する問題があり、バルブタイミング可変の応答性が低下する不都合がある。
【０００９】
さらに、前記公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造においては、オイル通路をカム軸キャップのキャップ側合わせ面のカムキャップボルト孔の外側に位置させて溝形状に形成し且つカム軸の軸線と交差する幅方向に指向させて設けているため、シリンダヘッドがカム軸の軸線と交差する方向に大型化し、重量の増大を招く不都合がある。
【００１０】
また、可変バルブタイミング装置には、図１６・図１７に示すものがある。この可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータ２０２は、カム軸２０４にロータ２０６を取付け、このロータ２０６に相対回転可能に外装されるハウジング２０８を吸気カムスプロケット（図示せず）に取付け、これらロータ２０６とハウジング２０８との間に進角オイル室２１０及び遅角オイル室２１２を設け、進角オイル室２１０及び遅角オイル室２１２に進角用オイル及び遅角用オイルを進角用オイル受入口２１４及び遅角用オイル受入口２１６により供給し、バルブタイミングを可変するものがある。
【００１１】
ところが、この可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータ２０２は、図１６に示す如く、遅角時に遅角用オイル室２１２を拡張するようにロータ２０６とハウジング２０８とが互いに逆方向（矢印Ａ・Ｂ方向）に回転してカム軸２０４の位相を変化させ、図１７に示す如く、進角時に進角用オイル室２１０を拡張するようにロータ２０６とハウジング２０８とが共に同方向（矢印Ｂ方向）に速度差を有して回転してカム軸２０４の位相を変化させている。
【００１２】
このため、この油圧アクチュエータ２０２は、進角時にロータ２０６とハウジング２０８とが共に同方向に速度差を有して回転するため、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じ、バルブタイミング可変の応答性が低下する不都合がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、内燃機関のシリンダブロックにクランク軸を軸支し、このクランク軸により駆動されるオイルポンプを設け、前記内燃機関のシリンダヘッドのカム軸支持壁にカム軸をカム軸キャップにより軸支し、前記カム軸をチェーンカバーにて覆われるタイミングチェーンにて駆動し、前記チェーンカバーの外側に補機を駆動する補機ベルトを設け、前記カム軸のチェーンカバー側に前記クランク軸に対する位相を変化させる可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータを設け、前記オイルポンプの吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて前記油圧アクチュエータに供給するオイル制御弁を設け、このオイル制御弁からのオイルをカム軸のジャーナル部に向かうオイル通路を経由して前記油圧アクチュエータに供給する内燃機関のオイル通路構造において、前記クランク軸の軸方向から前記内燃機関を透視した場合に前記オイル制御弁の取付部を前記油圧アクチュエータの下方であって前記チェーンカバーの外側に設け、前記シリンダヘッドのカム軸支持壁に前記カム軸のジャーナル部を軸支するヘッド側軸受部を設けるとともに前記カム軸キャップが螺着される取付ボルト螺着孔を設け、前記オイル通路は前記チェーンカバーのオイル制御弁の取付部から前記シリンダヘッドのカム軸の軸受部の間を繋ぐ通路であって前記クランク軸の軸方向から前記内燃機関を透視した場合に該オイル通路は前記取付ボルト螺着孔の間に配置したものであることを特徴とする。
【００１４】
前記オイル制御弁の取付部は、前記シリンダヘッドの側方であって、前記チェーンカバーにおいて前記油圧アクチュエータを収容する部分より該チェーンカバーの前記シリンダヘッドとの合せ面側に位置することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図７は、この発明の第１実施例を示すものである。図５〜図７において、２は車両（図示せず）に搭載される内燃機関、４はシリンダブロック、６はロアケース、８はオイルパン、１０はシリンダヘッド、１２はヘッドカバー、１４はチェーンカバーである。内燃機関２は、シリンダブロック４の下部にクランク軸１６をロアケース６により軸支し、ロアケース６にオイルパン８を取付けている。
【００１９】
また、内燃機関２は、シリンダブロック４の上部にシリンダヘッド１０を取付け、シリンダヘッド１０にヘッドカバー１２を取付け、シリンダブロック４及びシリンダヘッド１０の長手方向一端側にチェーンカバー１４を取付けてチェーン室１８を形成している。
【００２０】
クランク軸１６には、一端側のチェーンカバー１４外にクランクプーリ２０を取付けている。クランクプーリ２０には、図示しない補機ベルトが巻掛けられ、ウォータポンプ２２やオルタネータ（図示せず）等の補機を駆動する。また、クランク軸１６には、一端側のチェーンカバー１４内のチェーン室１８にクランクスプロケット２４を取付けている。クランクスプロケット２４には、タイミングチェーン２６が巻掛けられている。
【００２１】
この内燃機関２は、クランクプーリ２０とクランクスプロケット２４との間のクランク軸１６にオイルポンプ２８を設けている。オイルポンプ２８は、チェーンカバー１４のチェーン室１８側に設けられたポンプハウジング３０と、このポンプハウジング３０に取付けられるポンププレート３２と、ポンプハウジング３０及びポンププレート３２により形成されるロータ室３４に収容される内ロータ３６及び外ロータ３８と、からなる。
【００２２】
オイルポンプ２８は、内ロータ３６及び外ロータ３８間に形成されるポンプ室４０に連通する吸入ポート４２及び吐出ポート４４を設けている。吸入ポート４２には、吸入パイプ４６の基端側が接続されている。吸入パイプ４６の先端側は、オイルパン８の底部に位置させてオイルストレーナ４８を設けている。吐出ポート４４は、吐出通路４８により図示しないリリーフ弁を介してオイルフィルタ５０に連通されている。オイルフィルタ５０は、オイルポンプ２８の吐出するオイルを濾過してシリンダブロック４のクランク軸１６の軸線方向に指向するメインギャラリ（図示せず）に供給する。
【００２３】
前記シリンダヘッド１０には、図１・図２に示す如く、幅方向一側に吸気側壁５２を設けるとともに幅方向他側に排気側壁５４を設け、こられ吸・排気側壁５２・５４間に複数のカム軸支持壁５６を長手方向に並列に設けている。カム軸支持壁５６には、図示しない吸・排気弁を開閉駆動する吸・排気カム軸５８・６０を長手方向に平行に配設して、吸・排気カム軸キャップ６２・６４により軸支している。
【００２４】
前記カム軸支持壁５６には、ヘッド側合わせ面６６に吸・排気カム軸５８・６０の吸・排気ジャーナル部６８・７０を軸支する半円筒面形状のヘッド側吸・排気軸受部７２・７４を幅方向に並列に設け、このヘッド側吸・排気軸受部７２・７４の両側のヘッド側合わせ面６６に吸・排気取付ボルト螺着孔７６・７８を夫々設けている。
【００２５】
前記吸・排気カム軸キャップ６２・６４には、吸・排気キャップ側合わせ面８０・８２に前記吸・排気軸受部７２・７４と共働して吸・排気ジャーナル部６８・７０を軸支する半円筒面形状の吸・排気キャップ側軸受部８４・８６を夫々設け、この吸・排気キャップ側軸受部８４・８６の両側の吸・排気キャップ側合わせ面８０・８２に吸・排気取付ボルト挿通孔８６・８８を夫々設けている。
【００２６】
吸・排気カム軸キャップ６２・６４は、吸・排気キャップ取付ボルト９０・９２を吸・排気取付ボルト挿通孔８６・８８に挿通して吸・排気取付ボルト螺着孔７６・７８に螺着することによりカム軸支持壁５６に取付けられ、吸・排気軸受部７２・７４と吸・排気キャップ側軸受部８４・８６とにより吸・排気カム軸５８・６０の吸・排気ジャーナル部６８・７０を軸支する。
【００２７】
吸気カム軸５８には、図２に示す如く、一端側に吸気カムスプロケット９４を設けている。吸気カムスプロケット９４は、吸気ジャーナル部６８に相対回転可能に外装して設けている。排気カム軸６０には、一端側に排気カムスプロケット９６を取付けて設けている。吸・排気カムスプロケット９４・９６には、前記タイミングチェーン２６が巻掛けられている。吸・排気カム軸５８・６０は、タイミングチェーン２６によりクランク軸１６に同期して回転駆動される。前記チェーンカバー１４は、図７に示す如く、タイミングチエーン２６を覆ってシリンダブロック４及びシリンダヘッド６に跨るように取付けられ、チェーン室１８を形成する。
【００２８】
この内燃機関２には、可変バルブタイミング装置９８を設けている。可変バルブタイミング装置９８は、吸気カム軸５８の一端側にクランク軸１６に対する位相を変化させる油圧アクチュエータ１００を設けている。
【００２９】
油圧アクチュエータ１００は、図２に示す如く、ロータ１０２とハウジング１０４とからなる。ロータ１０２は、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８にロータ取付ボルト１０６により取付けている。ハウジング１０４は、ロータ１０２に相対回転可能に外装され、吸気ジャーナル部６８に相対回転可能に外嵌した吸気カムスプロケット９４にハウジング取付ボルト１０８により取付けている。
【００３０】
ロータ１０２とハウジング１０４との間には、図３・図４に示す如く、ロータ１０２とハウジング１０４との相対回転により拡縮される複数の進角用オイル室１１０及び遅角用オイル室１１２を設けている。ロータ１０２には、進角用オイル室１１０に臨ませて進角用オイル受入口１１４を設けている。ハウジング１０４には、遅角用オイル室１１２に臨ませて遅角用オイル受入口１１６を設けている。
【００３１】
前記可変バルブタイミング装置９８は、油圧アクチュエータ１００に進角用オイル及び遅角用オイルを供給するオイル制御弁１１８を設けている。オイル制御弁１１８は、図６に示す如く、チェーンカバー１４のシリンダヘッド６に取付けられる位置の弁取付ボス１２０に弁取付ボルト１２２により取付けられている。オイル制御弁１１８は、弁本体１２４内に制御手段（図示せず）により動作制御されるスプール部１２６を内蔵している。
【００３２】
オイル制御弁１１８は、オイルポンプ２８の吐出するオイルをオイル入口１２８から弁本体１２４内に取入れて、スプール部１２６により進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に進角用オイル及び遅角用オイルとして振り分ける。オイル制御弁１１８の振り分ける進角用オイル及び遅角用オイルは、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６により油圧アクチュエータ１００に供給される。
【００３３】
前記オイルポンプ２８の吐出するオイルは、図５に示す如く、オイルフィルタ５０からシリンダブロック４のクランク軸１６の軸線方向に指向するメインギャラリ（図示せず）に流入する。このメインギャラリのオイルは、図６・図７に示す如く、シリンダブロック４のクランク軸オイル通路１３７によりクランク軸１６の軸受部１３８に供給されて潤滑を行うとともに、図５に示す如く、ブロック側上がりオイル通路１４０によりシリンダヘッド１０側のヘッド側上がりオイル通路１４２に供給され、吸・排気カム軸キャップ６２・６４の吸・排気キャップ側オイル通路１４４・１４６により吸・排気カム軸５８・６０の吸・排気軸受部７２・７４に供給されて潤滑を行う。
【００３４】
また、前記オイルポンプ２８の吐出するオイルは、オイルパイプ１４８のパイプ通路１５０によりオイル制御弁１１８のオイル入口１２８に供給され、進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に進角用オイル及び遅角用オイルとして振り分けられる。
【００３５】
進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に振り分けられた進角用オイル及び遅角用オイルは、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６により油圧アクチュエータ１００の進角用オイル受入口１１４及び遅角用オイル受入口１１６から進角オイル室１１０及び遅角オイル室１１２に供給され、バルブタイミングを可変する。
【００３６】
前記進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６は、図６に示す如く、カバー側進角用オイル通路１５２及びカバー側遅角用オイル通路１５４と、ヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８と、ジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２と、からなる。
【００３７】
カバー側進角用オイル通路１５２及びカバー側遅角用オイル通路１５４は、チェーンカバー１４の弁取付ボス１２０に設けられ、一端側を進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に連通し、他端側をシリンダヘッド１０側に開口している。
【００３８】
ヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８は、シリンダヘッド１０に設けられ、一端側をカバー側進角用オイル通路１５２及びカバー側遅角用オイル通路１５４に連通し、他端側を吸気カム軸５８の一端側を軸支するカム軸支持壁５６のヘッド側吸気軸受部７２に開口している。
【００３９】
ジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２は、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８に設けられ、一端側を吸気ジャーナル部６８に設けた吸気オイル溝１６４及び排気オイル溝１６６を介してヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８に連通し、他端側を油圧アクチュエータ１００の進角用オイル室１１４及び遅角用オイル室１１６に臨む進角オイル室１１０及び遅角オイル室１１２に連通している。
【００４０】
この内燃機関２のオイル通路構造においては、図１・図２に示す如く、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８を軸支するカム軸支持壁５６に半円筒面形状のヘッド側吸気軸受部７２を設け、このヘッド側吸気軸受部７２の両側に吸気取付ボルト螺着孔７６を夫々設けている。この吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８を軸支するカム軸支持壁５６には、ヘッド側吸気軸受部７２の両側に設けた吸気取付ボルト螺着孔７６の間に位置させて、進角用オイル通路１３４のヘッド側進角用オイル通路１５６及び遅角用オイル通路１３６のヘッド側遅角用オイル通路１５８を設けている。
【００４１】
また、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６は、図６に示す如く、シリンダヘッド１０のヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８に一端側を連通するとともに他端側を油圧アクチュエータ１００に連通するジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２を、カム軸５８の一端側のジャーナル部６８に設けている。
【００４２】
このように、この内燃機関２のオイル通路構造は、吸気カム軸５８の一端側にクランク軸１６に対する位相を変化させる可変バルブタイミング装置９８の油圧アクチュエータ１００を設け、オイルポンプ２８の吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて油圧アクチュエータ１００に供給するオイル制御弁１１８を設け、このオイル制御弁１１８の振り分ける進角用オイル及び遅角用オイルを油圧アクチュエータ１００に供給する進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６を設けている。
【００４３】
このようなオイル構造において、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８を軸支するカム軸支持壁５６の吸気取付ボルト螺着孔７６の間に位置させて、進角用オイル通路１３４のヘッド側進角用オイル通路１５６及び遅角用オイル通路１３６のヘッド側遅角用オイル通路１５８を設けたことにより、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６の通路長を短くすることができ、圧力損失を減少することができる。また、従来のように、キャップ側合わせ面とヘッド側合わせ面との間にオイル通路を形成していないことにより、圧力損失の増大を招くことがなく、シリンダヘッド１０がカム軸の軸線と交差する幅方向に大型化することもない。
【００４４】
また、このオイル通路構造は、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８に、シリンダヘッド１０のヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８に一端側を連通し他端側を油圧アクチュエータ１００に連通するジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２を設けたことにより、シリンダヘッド１０から吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８に直接的に進角用オイル及び遅角用オイルを供給することができ、圧力損失を減少させることができる。
【００４５】
このため、このオイル通路構造は、圧力損失の減少によりバルブタイミング可変の応答性を向上し得て、シリンダヘッド１０がカム軸の軸線と交差する幅方向に大型化することもないことによりシリンダヘッド１０のコンパクト化・軽量化を果たすことができる。
【００４６】
図８〜図１１は、第２実施例を示すものである。第２実施例のオイル通路構造は、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転するため、応答性に遅れが生じる問題を解消するものである。なお、この第２実施例において、前述第１実施例と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００４７】
図１０・図１１において、２は内燃機関、４はシリンダブロック、６はロアケース、８はオイルパン、１０はシリンダヘッド、１２はヘッドカバー、１４はチェーンカバー、１６はクランク軸、２８はオイルポンプ、５６はカム軸支持壁、５８は吸気カム軸、６２は吸気カム軸キャップ、９０は吸気取付ボルト、９８は可変バルブタイミング装置、１００は油圧アクチュエータ、１１８はオイル制御弁、１３４は進角用オイル通路、１３６は進角用オイル通路である。
【００４８】
第２実施例のオイル通路構造は、図８・図９に示す如く、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１を遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）形成したことを特徴とする。
【００４９】
ここで、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１及び遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２は、オイル制御弁１１８のスプール部１２６に接する進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２から、油圧アクチュエータ１００の進角用オイル室１１０の進角用オイル受入口１１４及び遅角用オイル室１１２の遅角用オイル受入口１１６までの長さである。
【００５０】
したがって、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１は、進角用オイル出口１３０とカバー側進角用オイル通路１５２とヘッド側進角用オイル通路１５６とジャーナル側進角用オイル通路１６０とを併せた長さである。また、遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２は、遅角用オイル出口１３２とカバー側遅角用オイル通路１５４とヘッド側遅角用オイル通路１５８とジャーナル側遅角用オイル通路１６２とを併せた長さである。
【００５１】
可変バルブタイミング装置９８の油圧アクチュエータ１００は、図３に示す如く、遅角時に遅角用オイル室１１２を拡張するようにロータ１０２とハウジング１０４とが互いに逆方向（矢印Ａ・Ｂ方向）に回転して吸気カム軸５８の位相を変化させ、図４に示す如く、進角時に進角用オイル室１１０を拡張するようにロータ１０２とハウジング１０４とが共に同方向（矢印Ｂ方向）に速度差を有して回転してカム軸２０６の位相を変化させている。
【００５２】
この第２実施例のオイル通路構造は、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１を遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）形成したことにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが共に同方向に速度差を有して回転する場合に、通路長Ｌ１の短い進角用オイル通路１３４によって油圧アクチュエータ１００に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがない。
【００５３】
このため、第２実施例のオイル通路構造は、進角時のバルブタイミング可変の応答性を向上することができる。
【００５４】
図１２・図１３は、第３実施例を示すものである。第３実施例のオイル通路構造は、進角用オイル通路１３４の全長にわたる通路径Ｄ１を遅角用オイル通路１３６の全長にわたる通路径Ｄ２よりも大（Ｄ１＞Ｄ２）に形成したことを特徴とする。
【００５５】
このように、第３実施例のオイル通路構造は、進角用オイル通路１３４の通路径Ｄ１を遅角用オイル通路１３６の通路径Ｄ２よりも大（Ｄ１＞Ｄ２）に形成することにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、通路径Ｄ１の大きい進角用オイル通路１３４によって油圧アクチュエータ１００に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００５６】
図１４は、この発明の第４実施例ＳＧ１を示すものである。第４実施例のオイル通路構造は、遅角用オイル通路１３６に絞り部１６８を設けたものである。この絞り部１６８は、例えば、カバー側遅角用オイル通路１５４に設けられ、遅角時に遅角用オイル室１１２に適正に遅角用オイルを供給し得る径に設定する。つまり、遅角用オイル通路１３６による遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル通路１３４による進角用オイルの供給が早まるように絞り部１６８を設ける。
【００５７】
このように、第４実施例のオイル通路構造は、遅角用オイル通路１３６による遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル通路１３４による進角用オイルの供給が早まるように、遅角用オイル通路１３６に絞り部１６８を設けることにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、進角用オイル通路１３４によって油圧アクチュエータ１００に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００５８】
図１５は、この発明の第５実施例ＳＧ２を示すものである。第５実施例のオイル通路構造は、油圧アクチュエータ１００に複数の進角用オイル室１１０及び遅角用オイル室１１２を設け、複数の進角用オイル室１１０のすべてに臨ませて夫々進角用オイル受入口１１４を設ける一方、複数の遅角用オイル室１１２の一部に遅角オイル受入口１１６を設けずに廃止して残余の遅角用オイル室１１２に遅角用オイル受入口１１６を夫々設けたものである。
【００５９】
遅角用オイル受入口１１６は、残余の遅角用オイル室１１２に供給される遅角用オイルによって適切に遅角動作される範囲で、一部の遅角用オイル室１１２に設けずに廃止する。つまり、遅角用オイル室１１２への遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル室１１０への進角用オイルの供給が早まるように、一部の遅角用オイル室１１２の遅角オイル受入口１１６を廃止する。なお、遅角オイル受入口１１６を廃止した一部の遅角用オイル室１１２は、拡縮を許容するために大気に連通する連通孔１７０を設ける。
【００６０】
このように、第５実施例のオイル通路構造は、遅角用オイル室１１２への遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル室１１０への進角用オイルの供給が早まるように、一部の遅角用オイル室１１２の遅角オイル受入口１１６を廃止することにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、進角用オイル室１１０に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００６１】
なお、第５実施例においては、遅角用オイル室１１２への遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル室１１０への進角用オイルの供給が早まるように、一部の遅角用オイル室１１２の遅角オイル受入口１１６を廃止したが、ロータ１０２が進角用オイルから受ける圧力と遅角用オイルから受ける圧力とを異ならせて、進角時の位相変化の遅れを解消することもできる。
【００６２】
例えば、図１５に示す如く、進角用オイル室１１０と遅角用オイル室１１２とを区画するロータ１０２の区画壁１７２の、進角用オイル室１１０に臨む進角用オイル室側壁面１７４の受圧面積Ｓ１を遅角用オイル室１１２に臨む遅角用オイル室側壁面１７６の受圧面積Ｓ２よりも大きく（Ｓ１＞Ｓ２）することにより、ロータ１０２が進角用オイルから受ける圧力を遅角用オイルから受ける圧力を大きくすることができ、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、ロータ１０２を進角側に迅速に回転させることができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００６３】
【発明の効果】
このように、この発明の内燃機関のオイル通路構造は、進角用オイル通路及び遅角用オイル通路の通路長を短くし得て、圧力損失を減少し得て、シリンダヘッドがカム軸の軸線と交差する幅方向に大型化することもなく、また、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがない。
【００６４】
このため、このオイル通路構造は、バルブタイミング可変の応答性を向上し得て、シリンダヘッドのコンパクト化・軽量化を果たし得て、また、進角時の応答性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の内燃機関のオイル通路構造の第１実施例を示すシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図２】シリンダヘッドの平面図である。
【図３】遅角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【図４】進角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【図５】内燃機関の断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。
【図８】第２実施例を示す図１０の矢印ＶＩＩ〓部位の拡大図である。
【図９】図１１の矢印ＩＸ部位の拡大図である。
【図１０】内燃機関の断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線による断面図である。
【図１２】第３実施例を示すシリンダヘッドの一部破断拡大図である。
【図１３】第３実施例を示すシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図１４】第４実施例を示すシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図１５】第５実施例を示す油圧アクチュエータの断面図である。
【図１６】従来の作用を説明する遅角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【図１７】従来の作用を説明する進角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【符号の説明】
２ 内燃機関
４ シリンダブロック
１０ シリンダヘッド
１６ クランク軸
２８ オイルポンプ
５６ カム軸支持壁
５８ 吸気カム軸
６２ 吸気カム軸キャップ
７６ 吸気取付ボルト孔
９８ 可変バルブタイミング装置
１００ 油圧アクチュエータ
１１８ オイル制御弁
１３４ 進角用オイル通路
１３６ 進角用オイル通路
１５２ カバー側進角用オイル通路
１５４ カバー側遅角用オイル通路
１５６ ヘッド側進角用オイル通路
１５８ ヘッド側遅角用オイル通路
１６０ ジャーナル側進角用オイル通路
１６２ ジャーナル側遅角用オイル通路
【発明の属する技術分野】
この発明は内燃機関のオイル通路構造に係り、特に、バルブタイミング可変の応答性を向上し得て、シリンダヘッドのコンパクト化・軽量化を果たし得て、進角時の応答性を向上し得る内燃機関のオイル通路構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載される内燃機関には、吸・排気弁のバルブタイミングを可変する可変バルブタイミング装置を設けているものがある。可変バルブタイミング装置には、油圧によりクランク軸に対するカム軸の位相を変化させて吸・排気弁のバルブタイミングを可変するものがある。
【０００３】
この可変バルブタイミング装置は、シリンダブロックに軸支したクランク軸により駆動されるオイルポンプを設け、シリンダヘッドに軸支したカム軸の一端側にクランク軸に対する位相を変化させる油圧アクチュエータを設け、オイルポンプの吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて油圧アクチュエータに供給するオイル制御弁を設け、このオイル制御弁により振り分けられた進角用オイル及び遅角用オイルを油圧アクチュエータに流通させる進角用オイル通路及び遅角用オイル通路を設けている。
【０００４】
この可変バルブタイミング装置は、図示しない制御手段により内燃機関の運転状態に応じてオイル制御弁を動作制御し、このオイル制御弁により振り分けられた進角用オイル及び遅角用オイルを進角用オイル通路及び遅角用オイル通路により油圧アクチュエータに供給し、クランク軸に対するカム軸の位相を変化させて吸・排気弁のバルブタイミングを可変させる。
【０００５】
このような可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造としては、特開平９−１７０４１５号公報に開示されるものがある。この報に開示されるものは、可変バルブタイミング装置を有する内燃機関において、オイル制御弁から油圧アクチュエータに至るオイル通路を、シリンダヘッドのヘッド側合わせ面に当接されるカム軸キャップのキャップ側合わせ面に、キャップ取付ボルト孔の外側に位置させて溝形状に形成したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造においては、オイル制御弁から油圧アクチュエータに至るオイル通路を、カム軸キャップのキャップ側合わせ面のキャップ取付ボルト孔の外側に位置させて形成しているため、オイル制御弁から油圧アクチュエータに至るオイル通路の通路長が長くなる問題がある。
【０００７】
このため、公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造は、圧力損失が増大してカム軸の位相変化に遅れを生じ、バルブタイミング可変の応答性が低下する不都合がある。
【０００８】
また、前記公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造においては、オイル通路をカム軸キャップのキャップ側合わせ面のキャップ取付ボルト孔の外側に位置させて溝形状に形成しているため、キャップ側合わせ面とヘッド側合わせ面との間においてオイル通路の圧力損失が増大する問題があり、バルブタイミング可変の応答性が低下する不都合がある。
【０００９】
さらに、前記公報に開示される可変バルブタイミング装置を備えた内燃機関のオイル通路構造においては、オイル通路をカム軸キャップのキャップ側合わせ面のカムキャップボルト孔の外側に位置させて溝形状に形成し且つカム軸の軸線と交差する幅方向に指向させて設けているため、シリンダヘッドがカム軸の軸線と交差する方向に大型化し、重量の増大を招く不都合がある。
【００１０】
また、可変バルブタイミング装置には、図１６・図１７に示すものがある。この可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータ２０２は、カム軸２０４にロータ２０６を取付け、このロータ２０６に相対回転可能に外装されるハウジング２０８を吸気カムスプロケット（図示せず）に取付け、これらロータ２０６とハウジング２０８との間に進角オイル室２１０及び遅角オイル室２１２を設け、進角オイル室２１０及び遅角オイル室２１２に進角用オイル及び遅角用オイルを進角用オイル受入口２１４及び遅角用オイル受入口２１６により供給し、バルブタイミングを可変するものがある。
【００１１】
ところが、この可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータ２０２は、図１６に示す如く、遅角時に遅角用オイル室２１２を拡張するようにロータ２０６とハウジング２０８とが互いに逆方向（矢印Ａ・Ｂ方向）に回転してカム軸２０４の位相を変化させ、図１７に示す如く、進角時に進角用オイル室２１０を拡張するようにロータ２０６とハウジング２０８とが共に同方向（矢印Ｂ方向）に速度差を有して回転してカム軸２０４の位相を変化させている。
【００１２】
このため、この油圧アクチュエータ２０２は、進角時にロータ２０６とハウジング２０８とが共に同方向に速度差を有して回転するため、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じ、バルブタイミング可変の応答性が低下する不都合がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、内燃機関のシリンダブロックにクランク軸を軸支し、このクランク軸により駆動されるオイルポンプを設け、前記内燃機関のシリンダヘッドのカム軸支持壁にカム軸をカム軸キャップにより軸支し、前記カム軸をチェーンカバーにて覆われるタイミングチェーンにて駆動し、前記チェーンカバーの外側に補機を駆動する補機ベルトを設け、前記カム軸のチェーンカバー側に前記クランク軸に対する位相を変化させる可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータを設け、前記オイルポンプの吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて前記油圧アクチュエータに供給するオイル制御弁を設け、このオイル制御弁からのオイルをカム軸のジャーナル部に向かうオイル通路を経由して前記油圧アクチュエータに供給する内燃機関のオイル通路構造において、前記クランク軸の軸方向から前記内燃機関を透視した場合に前記オイル制御弁の取付部を前記油圧アクチュエータの下方であって前記チェーンカバーの外側に設け、前記シリンダヘッドのカム軸支持壁に前記カム軸のジャーナル部を軸支するヘッド側軸受部を設けるとともに前記カム軸キャップが螺着される取付ボルト螺着孔を設け、前記オイル通路は前記チェーンカバーのオイル制御弁の取付部から前記シリンダヘッドのカム軸の軸受部の間を繋ぐ通路であって前記クランク軸の軸方向から前記内燃機関を透視した場合に該オイル通路は前記取付ボルト螺着孔の間に配置したものであることを特徴とする。
【００１４】
前記オイル制御弁の取付部は、前記シリンダヘッドの側方であって、前記チェーンカバーにおいて前記油圧アクチュエータを収容する部分より該チェーンカバーの前記シリンダヘッドとの合せ面側に位置することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図７は、この発明の第１実施例を示すものである。図５〜図７において、２は車両（図示せず）に搭載される内燃機関、４はシリンダブロック、６はロアケース、８はオイルパン、１０はシリンダヘッド、１２はヘッドカバー、１４はチェーンカバーである。内燃機関２は、シリンダブロック４の下部にクランク軸１６をロアケース６により軸支し、ロアケース６にオイルパン８を取付けている。
【００１９】
また、内燃機関２は、シリンダブロック４の上部にシリンダヘッド１０を取付け、シリンダヘッド１０にヘッドカバー１２を取付け、シリンダブロック４及びシリンダヘッド１０の長手方向一端側にチェーンカバー１４を取付けてチェーン室１８を形成している。
【００２０】
クランク軸１６には、一端側のチェーンカバー１４外にクランクプーリ２０を取付けている。クランクプーリ２０には、図示しない補機ベルトが巻掛けられ、ウォータポンプ２２やオルタネータ（図示せず）等の補機を駆動する。また、クランク軸１６には、一端側のチェーンカバー１４内のチェーン室１８にクランクスプロケット２４を取付けている。クランクスプロケット２４には、タイミングチェーン２６が巻掛けられている。
【００２１】
この内燃機関２は、クランクプーリ２０とクランクスプロケット２４との間のクランク軸１６にオイルポンプ２８を設けている。オイルポンプ２８は、チェーンカバー１４のチェーン室１８側に設けられたポンプハウジング３０と、このポンプハウジング３０に取付けられるポンププレート３２と、ポンプハウジング３０及びポンププレート３２により形成されるロータ室３４に収容される内ロータ３６及び外ロータ３８と、からなる。
【００２２】
オイルポンプ２８は、内ロータ３６及び外ロータ３８間に形成されるポンプ室４０に連通する吸入ポート４２及び吐出ポート４４を設けている。吸入ポート４２には、吸入パイプ４６の基端側が接続されている。吸入パイプ４６の先端側は、オイルパン８の底部に位置させてオイルストレーナ４８を設けている。吐出ポート４４は、吐出通路４８により図示しないリリーフ弁を介してオイルフィルタ５０に連通されている。オイルフィルタ５０は、オイルポンプ２８の吐出するオイルを濾過してシリンダブロック４のクランク軸１６の軸線方向に指向するメインギャラリ（図示せず）に供給する。
【００２３】
前記シリンダヘッド１０には、図１・図２に示す如く、幅方向一側に吸気側壁５２を設けるとともに幅方向他側に排気側壁５４を設け、こられ吸・排気側壁５２・５４間に複数のカム軸支持壁５６を長手方向に並列に設けている。カム軸支持壁５６には、図示しない吸・排気弁を開閉駆動する吸・排気カム軸５８・６０を長手方向に平行に配設して、吸・排気カム軸キャップ６２・６４により軸支している。
【００２４】
前記カム軸支持壁５６には、ヘッド側合わせ面６６に吸・排気カム軸５８・６０の吸・排気ジャーナル部６８・７０を軸支する半円筒面形状のヘッド側吸・排気軸受部７２・７４を幅方向に並列に設け、このヘッド側吸・排気軸受部７２・７４の両側のヘッド側合わせ面６６に吸・排気取付ボルト螺着孔７６・７８を夫々設けている。
【００２５】
前記吸・排気カム軸キャップ６２・６４には、吸・排気キャップ側合わせ面８０・８２に前記吸・排気軸受部７２・７４と共働して吸・排気ジャーナル部６８・７０を軸支する半円筒面形状の吸・排気キャップ側軸受部８４・８６を夫々設け、この吸・排気キャップ側軸受部８４・８６の両側の吸・排気キャップ側合わせ面８０・８２に吸・排気取付ボルト挿通孔８６・８８を夫々設けている。
【００２６】
吸・排気カム軸キャップ６２・６４は、吸・排気キャップ取付ボルト９０・９２を吸・排気取付ボルト挿通孔８６・８８に挿通して吸・排気取付ボルト螺着孔７６・７８に螺着することによりカム軸支持壁５６に取付けられ、吸・排気軸受部７２・７４と吸・排気キャップ側軸受部８４・８６とにより吸・排気カム軸５８・６０の吸・排気ジャーナル部６８・７０を軸支する。
【００２７】
吸気カム軸５８には、図２に示す如く、一端側に吸気カムスプロケット９４を設けている。吸気カムスプロケット９４は、吸気ジャーナル部６８に相対回転可能に外装して設けている。排気カム軸６０には、一端側に排気カムスプロケット９６を取付けて設けている。吸・排気カムスプロケット９４・９６には、前記タイミングチェーン２６が巻掛けられている。吸・排気カム軸５８・６０は、タイミングチェーン２６によりクランク軸１６に同期して回転駆動される。前記チェーンカバー１４は、図７に示す如く、タイミングチエーン２６を覆ってシリンダブロック４及びシリンダヘッド６に跨るように取付けられ、チェーン室１８を形成する。
【００２８】
この内燃機関２には、可変バルブタイミング装置９８を設けている。可変バルブタイミング装置９８は、吸気カム軸５８の一端側にクランク軸１６に対する位相を変化させる油圧アクチュエータ１００を設けている。
【００２９】
油圧アクチュエータ１００は、図２に示す如く、ロータ１０２とハウジング１０４とからなる。ロータ１０２は、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８にロータ取付ボルト１０６により取付けている。ハウジング１０４は、ロータ１０２に相対回転可能に外装され、吸気ジャーナル部６８に相対回転可能に外嵌した吸気カムスプロケット９４にハウジング取付ボルト１０８により取付けている。
【００３０】
ロータ１０２とハウジング１０４との間には、図３・図４に示す如く、ロータ１０２とハウジング１０４との相対回転により拡縮される複数の進角用オイル室１１０及び遅角用オイル室１１２を設けている。ロータ１０２には、進角用オイル室１１０に臨ませて進角用オイル受入口１１４を設けている。ハウジング１０４には、遅角用オイル室１１２に臨ませて遅角用オイル受入口１１６を設けている。
【００３１】
前記可変バルブタイミング装置９８は、油圧アクチュエータ１００に進角用オイル及び遅角用オイルを供給するオイル制御弁１１８を設けている。オイル制御弁１１８は、図６に示す如く、チェーンカバー１４のシリンダヘッド６に取付けられる位置の弁取付ボス１２０に弁取付ボルト１２２により取付けられている。オイル制御弁１１８は、弁本体１２４内に制御手段（図示せず）により動作制御されるスプール部１２６を内蔵している。
【００３２】
オイル制御弁１１８は、オイルポンプ２８の吐出するオイルをオイル入口１２８から弁本体１２４内に取入れて、スプール部１２６により進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に進角用オイル及び遅角用オイルとして振り分ける。オイル制御弁１１８の振り分ける進角用オイル及び遅角用オイルは、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６により油圧アクチュエータ１００に供給される。
【００３３】
前記オイルポンプ２８の吐出するオイルは、図５に示す如く、オイルフィルタ５０からシリンダブロック４のクランク軸１６の軸線方向に指向するメインギャラリ（図示せず）に流入する。このメインギャラリのオイルは、図６・図７に示す如く、シリンダブロック４のクランク軸オイル通路１３７によりクランク軸１６の軸受部１３８に供給されて潤滑を行うとともに、図５に示す如く、ブロック側上がりオイル通路１４０によりシリンダヘッド１０側のヘッド側上がりオイル通路１４２に供給され、吸・排気カム軸キャップ６２・６４の吸・排気キャップ側オイル通路１４４・１４６により吸・排気カム軸５８・６０の吸・排気軸受部７２・７４に供給されて潤滑を行う。
【００３４】
また、前記オイルポンプ２８の吐出するオイルは、オイルパイプ１４８のパイプ通路１５０によりオイル制御弁１１８のオイル入口１２８に供給され、進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に進角用オイル及び遅角用オイルとして振り分けられる。
【００３５】
進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に振り分けられた進角用オイル及び遅角用オイルは、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６により油圧アクチュエータ１００の進角用オイル受入口１１４及び遅角用オイル受入口１１６から進角オイル室１１０及び遅角オイル室１１２に供給され、バルブタイミングを可変する。
【００３６】
前記進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６は、図６に示す如く、カバー側進角用オイル通路１５２及びカバー側遅角用オイル通路１５４と、ヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８と、ジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２と、からなる。
【００３７】
カバー側進角用オイル通路１５２及びカバー側遅角用オイル通路１５４は、チェーンカバー１４の弁取付ボス１２０に設けられ、一端側を進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２に連通し、他端側をシリンダヘッド１０側に開口している。
【００３８】
ヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８は、シリンダヘッド１０に設けられ、一端側をカバー側進角用オイル通路１５２及びカバー側遅角用オイル通路１５４に連通し、他端側を吸気カム軸５８の一端側を軸支するカム軸支持壁５６のヘッド側吸気軸受部７２に開口している。
【００３９】
ジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２は、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８に設けられ、一端側を吸気ジャーナル部６８に設けた吸気オイル溝１６４及び排気オイル溝１６６を介してヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８に連通し、他端側を油圧アクチュエータ１００の進角用オイル室１１４及び遅角用オイル室１１６に臨む進角オイル室１１０及び遅角オイル室１１２に連通している。
【００４０】
この内燃機関２のオイル通路構造においては、図１・図２に示す如く、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８を軸支するカム軸支持壁５６に半円筒面形状のヘッド側吸気軸受部７２を設け、このヘッド側吸気軸受部７２の両側に吸気取付ボルト螺着孔７６を夫々設けている。この吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８を軸支するカム軸支持壁５６には、ヘッド側吸気軸受部７２の両側に設けた吸気取付ボルト螺着孔７６の間に位置させて、進角用オイル通路１３４のヘッド側進角用オイル通路１５６及び遅角用オイル通路１３６のヘッド側遅角用オイル通路１５８を設けている。
【００４１】
また、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６は、図６に示す如く、シリンダヘッド１０のヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８に一端側を連通するとともに他端側を油圧アクチュエータ１００に連通するジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２を、カム軸５８の一端側のジャーナル部６８に設けている。
【００４２】
このように、この内燃機関２のオイル通路構造は、吸気カム軸５８の一端側にクランク軸１６に対する位相を変化させる可変バルブタイミング装置９８の油圧アクチュエータ１００を設け、オイルポンプ２８の吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて油圧アクチュエータ１００に供給するオイル制御弁１１８を設け、このオイル制御弁１１８の振り分ける進角用オイル及び遅角用オイルを油圧アクチュエータ１００に供給する進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６を設けている。
【００４３】
このようなオイル構造において、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８を軸支するカム軸支持壁５６の吸気取付ボルト螺着孔７６の間に位置させて、進角用オイル通路１３４のヘッド側進角用オイル通路１５６及び遅角用オイル通路１３６のヘッド側遅角用オイル通路１５８を設けたことにより、進角用オイル通路１３４及び遅角用オイル通路１３６の通路長を短くすることができ、圧力損失を減少することができる。また、従来のように、キャップ側合わせ面とヘッド側合わせ面との間にオイル通路を形成していないことにより、圧力損失の増大を招くことがなく、シリンダヘッド１０がカム軸の軸線と交差する幅方向に大型化することもない。
【００４４】
また、このオイル通路構造は、吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８に、シリンダヘッド１０のヘッド側進角用オイル通路１５６及びヘッド側遅角用オイル通路１５８に一端側を連通し他端側を油圧アクチュエータ１００に連通するジャーナル側進角用オイル通路１６０及びジャーナル側遅角用オイル通路１６２を設けたことにより、シリンダヘッド１０から吸気カム軸５８の一端側の吸気ジャーナル部６８に直接的に進角用オイル及び遅角用オイルを供給することができ、圧力損失を減少させることができる。
【００４５】
このため、このオイル通路構造は、圧力損失の減少によりバルブタイミング可変の応答性を向上し得て、シリンダヘッド１０がカム軸の軸線と交差する幅方向に大型化することもないことによりシリンダヘッド１０のコンパクト化・軽量化を果たすことができる。
【００４６】
図８〜図１１は、第２実施例を示すものである。第２実施例のオイル通路構造は、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転するため、応答性に遅れが生じる問題を解消するものである。なお、この第２実施例において、前述第１実施例と同一機能を果たす箇所には、同一符号を付して説明する。
【００４７】
図１０・図１１において、２は内燃機関、４はシリンダブロック、６はロアケース、８はオイルパン、１０はシリンダヘッド、１２はヘッドカバー、１４はチェーンカバー、１６はクランク軸、２８はオイルポンプ、５６はカム軸支持壁、５８は吸気カム軸、６２は吸気カム軸キャップ、９０は吸気取付ボルト、９８は可変バルブタイミング装置、１００は油圧アクチュエータ、１１８はオイル制御弁、１３４は進角用オイル通路、１３６は進角用オイル通路である。
【００４８】
第２実施例のオイル通路構造は、図８・図９に示す如く、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１を遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）形成したことを特徴とする。
【００４９】
ここで、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１及び遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２は、オイル制御弁１１８のスプール部１２６に接する進角用オイル出口１３０及び遅角用オイル出口１３２から、油圧アクチュエータ１００の進角用オイル室１１０の進角用オイル受入口１１４及び遅角用オイル室１１２の遅角用オイル受入口１１６までの長さである。
【００５０】
したがって、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１は、進角用オイル出口１３０とカバー側進角用オイル通路１５２とヘッド側進角用オイル通路１５６とジャーナル側進角用オイル通路１６０とを併せた長さである。また、遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２は、遅角用オイル出口１３２とカバー側遅角用オイル通路１５４とヘッド側遅角用オイル通路１５８とジャーナル側遅角用オイル通路１６２とを併せた長さである。
【００５１】
可変バルブタイミング装置９８の油圧アクチュエータ１００は、図３に示す如く、遅角時に遅角用オイル室１１２を拡張するようにロータ１０２とハウジング１０４とが互いに逆方向（矢印Ａ・Ｂ方向）に回転して吸気カム軸５８の位相を変化させ、図４に示す如く、進角時に進角用オイル室１１０を拡張するようにロータ１０２とハウジング１０４とが共に同方向（矢印Ｂ方向）に速度差を有して回転してカム軸２０６の位相を変化させている。
【００５２】
この第２実施例のオイル通路構造は、進角用オイル通路１３４の通路長Ｌ１を遅角用オイル通路１３６の通路長Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）形成したことにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが共に同方向に速度差を有して回転する場合に、通路長Ｌ１の短い進角用オイル通路１３４によって油圧アクチュエータ１００に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがない。
【００５３】
このため、第２実施例のオイル通路構造は、進角時のバルブタイミング可変の応答性を向上することができる。
【００５４】
図１２・図１３は、第３実施例を示すものである。第３実施例のオイル通路構造は、進角用オイル通路１３４の全長にわたる通路径Ｄ１を遅角用オイル通路１３６の全長にわたる通路径Ｄ２よりも大（Ｄ１＞Ｄ２）に形成したことを特徴とする。
【００５５】
このように、第３実施例のオイル通路構造は、進角用オイル通路１３４の通路径Ｄ１を遅角用オイル通路１３６の通路径Ｄ２よりも大（Ｄ１＞Ｄ２）に形成することにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、通路径Ｄ１の大きい進角用オイル通路１３４によって油圧アクチュエータ１００に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００５６】
図１４は、この発明の第４実施例ＳＧ１を示すものである。第４実施例のオイル通路構造は、遅角用オイル通路１３６に絞り部１６８を設けたものである。この絞り部１６８は、例えば、カバー側遅角用オイル通路１５４に設けられ、遅角時に遅角用オイル室１１２に適正に遅角用オイルを供給し得る径に設定する。つまり、遅角用オイル通路１３６による遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル通路１３４による進角用オイルの供給が早まるように絞り部１６８を設ける。
【００５７】
このように、第４実施例のオイル通路構造は、遅角用オイル通路１３６による遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル通路１３４による進角用オイルの供給が早まるように、遅角用オイル通路１３６に絞り部１６８を設けることにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、進角用オイル通路１３４によって油圧アクチュエータ１００に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００５８】
図１５は、この発明の第５実施例ＳＧ２を示すものである。第５実施例のオイル通路構造は、油圧アクチュエータ１００に複数の進角用オイル室１１０及び遅角用オイル室１１２を設け、複数の進角用オイル室１１０のすべてに臨ませて夫々進角用オイル受入口１１４を設ける一方、複数の遅角用オイル室１１２の一部に遅角オイル受入口１１６を設けずに廃止して残余の遅角用オイル室１１２に遅角用オイル受入口１１６を夫々設けたものである。
【００５９】
遅角用オイル受入口１１６は、残余の遅角用オイル室１１２に供給される遅角用オイルによって適切に遅角動作される範囲で、一部の遅角用オイル室１１２に設けずに廃止する。つまり、遅角用オイル室１１２への遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル室１１０への進角用オイルの供給が早まるように、一部の遅角用オイル室１１２の遅角オイル受入口１１６を廃止する。なお、遅角オイル受入口１１６を廃止した一部の遅角用オイル室１１２は、拡縮を許容するために大気に連通する連通孔１７０を設ける。
【００６０】
このように、第５実施例のオイル通路構造は、遅角用オイル室１１２への遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル室１１０への進角用オイルの供給が早まるように、一部の遅角用オイル室１１２の遅角オイル受入口１１６を廃止することにより、図４に示す如く、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、進角用オイル室１１０に迅速に進角用オイルを供給することができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００６１】
なお、第５実施例においては、遅角用オイル室１１２への遅角用オイルの供給に対して、進角用オイル室１１０への進角用オイルの供給が早まるように、一部の遅角用オイル室１１２の遅角オイル受入口１１６を廃止したが、ロータ１０２が進角用オイルから受ける圧力と遅角用オイルから受ける圧力とを異ならせて、進角時の位相変化の遅れを解消することもできる。
【００６２】
例えば、図１５に示す如く、進角用オイル室１１０と遅角用オイル室１１２とを区画するロータ１０２の区画壁１７２の、進角用オイル室１１０に臨む進角用オイル室側壁面１７４の受圧面積Ｓ１を遅角用オイル室１１２に臨む遅角用オイル室側壁面１７６の受圧面積Ｓ２よりも大きく（Ｓ１＞Ｓ２）することにより、ロータ１０２が進角用オイルから受ける圧力を遅角用オイルから受ける圧力を大きくすることができ、進角時にロータ１０２とハウジング１０４とが互いに同方向に速度差を有して回転する場合に、ロータ１０２を進角側に迅速に回転させることができ、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがなく、応答性を向上することができる。
【００６３】
【発明の効果】
このように、この発明の内燃機関のオイル通路構造は、進角用オイル通路及び遅角用オイル通路の通路長を短くし得て、圧力損失を減少し得て、シリンダヘッドがカム軸の軸線と交差する幅方向に大型化することもなく、また、遅角時に対して進角時の位相変化に遅れを生じることがない。
【００６４】
このため、このオイル通路構造は、バルブタイミング可変の応答性を向上し得て、シリンダヘッドのコンパクト化・軽量化を果たし得て、また、進角時の応答性を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の内燃機関のオイル通路構造の第１実施例を示すシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図２】シリンダヘッドの平面図である。
【図３】遅角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【図４】進角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【図５】内燃機関の断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。
【図８】第２実施例を示す図１０の矢印ＶＩＩ〓部位の拡大図である。
【図９】図１１の矢印ＩＸ部位の拡大図である。
【図１０】内燃機関の断面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線による断面図である。
【図１２】第３実施例を示すシリンダヘッドの一部破断拡大図である。
【図１３】第３実施例を示すシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図１４】第４実施例を示すシリンダヘッドの拡大断面図である。
【図１５】第５実施例を示す油圧アクチュエータの断面図である。
【図１６】従来の作用を説明する遅角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【図１７】従来の作用を説明する進角時の油圧アクチュエータの断面図である。
【符号の説明】
２ 内燃機関
４ シリンダブロック
１０ シリンダヘッド
１６ クランク軸
２８ オイルポンプ
５６ カム軸支持壁
５８ 吸気カム軸
６２ 吸気カム軸キャップ
７６ 吸気取付ボルト孔
９８ 可変バルブタイミング装置
１００ 油圧アクチュエータ
１１８ オイル制御弁
１３４ 進角用オイル通路
１３６ 進角用オイル通路
１５２ カバー側進角用オイル通路
１５４ カバー側遅角用オイル通路
１５６ ヘッド側進角用オイル通路
１５８ ヘッド側遅角用オイル通路
１６０ ジャーナル側進角用オイル通路
１６２ ジャーナル側遅角用オイル通路
Claims (2)
- 内燃機関のシリンダブロックにクランク軸を軸支し、このクランク軸により駆動されるオイルポンプを設け、前記内燃機関のシリンダヘッドのカム軸支持壁にカム軸をカム軸キャップにより軸支し、前記カム軸をチェーンカバーにて覆われるタイミングチェーンにて駆動し、前記チェーンカバーの外側に補機を駆動する補機ベルトを設け、前記カム軸のチェーンカバー側に前記クランク軸に対する位相を変化させる可変バルブタイミング装置の油圧アクチュエータを設け、前記オイルポンプの吐出するオイルを進角用オイル及び遅角用オイルに振り分けて前記油圧アクチュエータに供給するオイル制御弁を設け、このオイル制御弁からのオイルをカム軸のジャーナル部に向かうオイル通路を経由して前記油圧アクチュエータに供給する内燃機関のオイル通路構造において、前記クランク軸の軸方向から前記内燃機関を透視した場合に前記オイル制御弁の取付部を前記油圧アクチュエータの下方であって前記チェーンカバーの外側に設け、前記シリンダヘッドのカム軸支持壁に前記カム軸のジャーナル部を軸支するヘッド側軸受部を設けるとともに前記カム軸キャップが螺着される取付ボルト螺着孔を設け、前記オイル通路は前記チェーンカバーのオイル制御弁の取付部から前記シリンダヘッドのカム軸の軸受部の間を繋ぐ通路であって前記クランク軸の軸方向から前記内燃機関を透視した場合に該オイル通路は前記取付ボルト螺着孔の間に配置したものであることを特徴とする内燃機関のオイル通路構造。
- 前記オイル制御弁の取付部は、前記シリンダヘッドの側方であって、前記チェーンカバーにおいて前記油圧アクチュエータを収容する部分より該チェーンカバーの前記シリンダヘッドとの合せ面側に位置することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のオイル通路構造。
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- 1998-08-31 JP JP26099698A patent/JP4174743B2/ja not_active Expired - Fee Related
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