JP2002089223A - エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑装置 - Google Patents
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Abstract
タイミングチェーンをエンジンの運転状態に応じて確実
に潤滑できるようにする。 【解決手段】 シリンダヘッド23にカムシャフトホル
ダ25,26を介して支持したカムシャフト12,13
の端部にスプロケット15,16を固定し、このスプロ
ケット15,16にタイミングチェーン17を巻き掛け
る。タイミングチェーン17に油圧制御弁34のリリー
フオイルを供給するオイルドレン口25bと、タイミン
グチェーン17に油圧制御弁34からの高圧オイルを噴
出するオイルジェット36とを設け、エンジンの低速回
転時にはオイルドレン口25bだけからオイルを供給
し、エンジンの項速回転時にはオイルジェット36およ
びオイルドレン口25bの両方からオイルを供給する。
Description
部にスプロケットを固定し、このスプロケットにタイミ
ングチェーンを巻き掛けたエンジンに関し、特にそのタ
イミングチェーン潤滑装置に関する。
のカムシャフトは、その軸端に固定したスプロケットと
クランクシャフトの軸端に固定したスプロケットとがタ
イミングチェーンで連結されて駆動される。かかるタイ
ミングチェーンの潤滑装置として、特開平6−1468
38号公報に記載されたものが公知である。上記公報に
記載されたものは、油圧タペットに給油するオイル通路
にリリーフ弁を設け、このリリーフ弁と一体のオイルジ
ェットから噴出するオイルでスプロケットおよびチェー
ンの噛合部を潤滑するようになっている。
のは、オイルジェットによるタイミングチェーンの潤滑
個所が1個所だけであるため、エンジンの運転状態に応
じて必要なオイル量や潤滑個所が変化しても、それに対
応して適切な潤滑を行うことが困難であった。
で、カムシャフトのスプロケットに巻き掛けられたタイ
ミングチェーンをエンジンの運転状態に応じて確実に潤
滑できるようにすることを目的とする。
に、請求項1に記載された発明によれば、カムシャフト
の端部にスプロケットを固定し、このスプロケットにタ
イミングチェーンを巻き掛けたエンジンにおいて、タイ
ミングチェーンにオイルを供給する複数のオイル供給手
段の作動をエンジンの運転状態に応じて変更することを
特徴とする、エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑
装置が提案される。
オイルを供給する複数のオイル供給手段の作動をエンジ
ンの運転状態に応じて変更するので、エンジンの運転状
態に応じた潤滑を行ってタイミングチェーンの摩耗を低
減することができる。
請求項1の構成に加えて、エンジン回転数の増加に伴っ
て作動するオイル供給手段の数を増加させることを特徴
とするエンジンにおけるタイミングチェーン潤滑装置が
提案される。
に伴って作動するオイル供給手段の数が増加するので、
負荷の増加に応じて潤滑個所を増加させタイミングチェ
ーンの摩耗を一層効果的に低減することができる。
請求項1または請求項2の構成に加えて、エンジンの運
転状態に応じて吸気バルブのリフト量と排気バルブのリ
フト量との大小関係が変化する可変バルブリフト手段を
備え、リフト量の大きい側のバルブを駆動するスプロケ
ットとタイミングチェーンとの噛合部に供給されるオイ
ル量を、リフト量の小さい側のバルブを駆動するスプロ
ケットとタイミングチェーンとの噛合部に供給されるオ
イル量よりも多くしたことを特徴とするエンジンにおけ
るタイミングチェーン潤滑装置が提案される。
により吸気バルブのリフト量と排気バルブのリフト量と
の大小関係を変化させ、リフト量の大きい側のバルブを
駆動するスプロケットとタイミングチェーンとの噛合部
に供給されるオイル量を、リフト量の小さい側のバルブ
を駆動するスプロケットとタイミングチェーンとの噛合
部に供給されるオイル量よりも多くしたので、動弁負荷
の大きい方のスプロケットにより多くのオイルを供給し
てタイミングチェーンの寿命を延長することができる。
請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、エン
ジン回転数が所定値よりも低いときの低速用バルブリフ
トとエンジン回転数が所定値よりも高いときの高速用バ
ルブリフトとを切り換える油圧制御弁を備え、低速用バ
ルブリフト時には油圧制御弁からのリリーフオイルでタ
イミングチェーンを潤滑し、高速用バルブリフト時には
油圧制御弁からのバルブリフト制御オイルでタイミング
チェーンを潤滑することを特徴とするエンジンにおける
タイミングチェーン潤滑装置が提案される。
の低速回転時には低速用バルブリフトを確立し、エンジ
ンの高速回転時には高速用バルブリフトを確立するもの
において、タイミングチェーンの負荷が小さい低速用バ
ルブリフト時には油圧制御弁からのリリーフオイルでタ
イミングチェーンを潤滑し、タイミングチェーンの負荷
が大きい高速用バルブリフト時には油圧制御弁からのバ
ルブリフト制御オイルでタイミングチェーンを潤滑する
ので、そのときの負荷状態に応じた適量のオイルを供給
してタイミングチェーンの摩耗を効果的に防止すること
ができる。
排気カムシャフト13は本発明のカムシャフトに対応
し、実施例の吸気カムシャフトスプロケット15および
排気カムシャフトスプロケット16は本発明のスプロケ
ットに対応し、実施例のオイルドレン口25bおよびオ
イルジェット36は本発明のオイル供給手段に対応し、
実施例の第1油圧制御弁27は本発明の油圧制御弁に対
応し、実施例の第1バルブ作動特性可変機構V1は本発
明の可変バルブリフト手段に対応する。
ブリフトを低速側で切り換えるときには例えば2500
rpmであり、バルブリフトを高速側で切り換えるとき
には例えば5000rpmであるが、それに限定される
ものではない。
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
もので、図1はエンジンの斜視図、図2は図1の2方向
拡大矢視図、図3は図1の3方向拡大矢視図、図4は図
3の4−4線断面図、図5は図4の要部拡大図、図6は
図5に対応する作用説明図、図7は図3の7−7線矢視
図、図8は図3の8−8線拡大断面図、図9は図3の要
部拡大断面図、図10は図2の10−10線拡大断面
図、図11は図3の11−11線断面図、図12は図1
1の12−12線断面図、図13は測定器具の使用状態
の説明図である。
エンジンEは、クランクシャフト11と、吸気カムシャ
フト12と、排気カムシャフト13とを備えており、ク
ランクシャフト11の軸端に設けたクランクシャフトス
プロケット14と、吸気カムシャフト12の軸端に設け
た吸気カムシャフトスプロケット15と、排気カムシャ
フトの軸端に設けた排気カムシャフトスプロケット16
とにタイミングチェーン17が巻き掛けられる。クラン
クシャフト11によってタイミングチェーン17は矢印
a方向に駆動され、吸気カムシャフト12および排気カ
ムシャフト13はクランクシャフト11の2分の1の速
度で回転する。各シリンダは吸気カムシャフト12によ
り駆動される2個の吸気バルブ18,18と、排気カム
シャフト13により駆動される2個の排気バルブ19,
19とを備える。2個の吸気バルブ18,18は各シリ
ンダ毎に設けられた第1バルブ作動特性可変機構V1に
よりバルブリフト量および開弁期間が可変であり、かつ
吸気カムシャフト12の軸端に設けられた第2バルブ作
動特性可変機構V2によりバルブタイミングが可変であ
る。
ク21の上面にガスケット22を介してシリンダヘッド
23が重ね合わされ、複数本のボルト24…で締結され
る。シリンダヘッド23の上面にロッカーアームシャフ
トホルダを兼ねるロアカムシャフトホルダ25とアッパ
ーカムシャフトホルダ26とが重ね合わされ、4本のボ
ルト27,28,29,30でシリンダヘッド23に共
締めされる。そしてロアカムシャフトホルダ25および
アッパーカムシャフトホルダ26の上部がヘッドカバー
31で覆われれる。ロアカムシャフトホルダ25には吸
気ロッカーアームシャフト32および排気ロッカーアー
ムシャフト33が固定され、ロアカムシャフトホルダ2
5およびアッパーカムシャフトホルダ26の合わせ面に
吸気カムシャフト12および排気カムシャフト13が回
転自在に支持される。
なように、クランクシャフト11で駆動される図示せぬ
オイルポンプに連なる油路P1がシリンダヘッド23に
形成されており、この油路P1から分岐した油路P2が
シリンダヘッド23の側面に取り付けられた第1油圧制
御弁34に連通する。第1油圧制御弁34からシリンダ
ヘッド23内に出た油路P6は上方に延び、ロアカムシ
ャフトホルダ25と一体の膨出部25aの下面(シリン
ダヘッド23との合わせ面)に形成された油路P7に連
通する。油路P7の下流端には、排気カムシャフトスプ
ロケット16とタイミングチェーン17との噛合開始部
に対向するオイルドレン口25bが形成される。オイル
ドレン口25bは油路P7の流路断面積に比べて僅かに
絞られており、オイルを前記噛合開始部に確実に供給で
きるようになっている。シリンダヘッド23内を上方に
延びる油路P6の延長線上に位置するロアカムシャフト
ホルダ25の膨出部25aの上面に盲栓35が設けられ
る。
ド23内を水平方向に延びる油路P9は上方に延びる油
路P10に連通し、シリンダヘッド23の上面に開口す
る油路P10はロアカムシャフトホルダ25の下面に形
成した油路P11に連通する。ロアカムシャフトホルダ
25の油路P11は、ロアカムシャフトホルダ25およ
びアッパーカムシャフトホルダ26をシリンダヘッド2
3に締結する4本のボルト27〜30のうちの2本のボ
ルト28,29の外周に形成した油路P12,P13に
それぞれ連通する。ボルト28の外周の油路P12は排
気ロッカーアームシャフト33の内部に軸方向に形成さ
れた油路33aに連通し、ボルト29の外周の油路P1
3は吸気ロッカーアームシャフト32の内部に軸方向に
形成された油路32aに連通するとともに、ロアカムシ
ャフトホルダ25に設けられたオイルジェット36に連
通する。
36はノズル孔37aを有するオイルジェット本体37
と、このオイルジェット本体37をシール部材38を介
してロアカムシャフトホルダ25に固定する取付ボルト
39とから構成される。取付ボルト39の内部には、上
流側がボルト28の外周の油路P12に連通し、下流側
がオイルジェット本体37のノズル孔37aに連通する
リリーフ弁40が収納される。オイルジェット本体37
に形成した位置決め突起37bをロアカムシャフトホル
ダ25に形成した位置決め孔25cに嵌合させることに
より、ノズル孔37aが吸気カムシャフトスプロケット
15とタイミングチェーン17との噛合開始部を指向す
るように位置決めされる。
ルダ25と排気カムシャフトスプロケット16とに挟ま
れたデッドスペースに配置されており、かつ排気カムシ
ャフトスプロケット16の外径内に収まるように配置さ
れているので、オイルジェット36の取り付けにより他
部材が受ける影響を最小限に抑えることができる。特
に、第2バルブ作動特性可変機構V2が設けられていな
い排気カムシャフトスプロケット16の裏面のデッドス
ペース(空間)を有効に利用してオイルジェット36を
配置したので、オイルジェット36の取り付けによりエ
ンジンEが大型化したり、他部材の取り付けが阻害され
たりするのを最小限に抑えることができる。また図2に
示すように、排気カムシャフトスプロケット16に形成
された軽量化のための肉抜き孔16aがオイルジェット
36に対向している。すなわち、オイルジェット36を
排気カムシャフトスプロケット16に形成した肉抜き孔
16aに臨ませたので、この肉抜き孔16aを通してオ
イルジェット36の取付状態や取付忘れを容易に確認す
ることができる。
肉抜き孔16aの範囲内にオイルジェット36の取付ボ
ルト39全体を配置すれば、この肉抜き孔16aを通し
て取付ボルト39を着脱することが可能になってメンテ
ナンス性が向上する。また排気カムシャフトスプロケッ
ト16の肉抜き孔16aの範囲内にオイルジェット36
全体を配置すれば、この肉抜き孔16aを通してオイル
ジェット36を着脱することが可能になってメンテナン
ス性が向上する。
に、アッパーカムシャフトホルダ26を締結する2本の
ボルト28,29(吸気カムシャフト12および排気カ
ムシャフト13の内側に配置された内側ボルト)によっ
てチェーンガイド41が共締めされる。アッパーカムシ
ャフトホルダ26を締結する前記2本のボルト28,2
9は、その外側に配置された2本のボルト27,30
(吸気カムシャフト12および排気カムシャフト13の
外側に配置された外側ボルト)に対して、オイルジェッ
ト36から離反する方向に距離δだけオフセットされて
いる。これにより、ボルト28,29との干渉を回避し
てオイルジェット36の取付スペースを確保でき、しか
もオイルジェット36の支持剛性を高めることができ
る。
29のうちの1本のボルト28が、排気カムシャフト1
3の軸方向に見てオイルジェット36とオーバーラップ
しているので、ロアカムシャフトホルダ25の小型化が
可能になるだけでなく、排気カムシャフト13の支持剛
性が向上する。なぜならば、オイルジェット36をボル
ト28よりもボルト29寄りの位置(排気カムシャフト
13から離れた側)に配置すると、オイルジェット36
のスペース分だけロアカムシャフトホルダ25が大型化
してしまう。逆に、オイルジェット36をボルト28よ
りも排気カムシャフト13側に配置すると、ロアカムシ
ャフトホルダ25の排気カムシャフト13支持面の近く
にオイルジェット36の取付孔を形成する必要が生じる
ため、排気カムシャフト13の支持剛性が低下する虞が
ある。更に、前記ボルト28の周囲にオイルジェット3
6に連なる油路P12を形成したので、オイルジェット
36に給油する油路の構成が簡単になり、かつ油路の短
縮が可能になる。
ーンガイド本体42を備えており、その先端部下面に設
けられた合成樹脂製の摺動部材43がタイミングチェー
ン17の上面に摺動可能に接触する。この摺動部材43
によりタイミングチェーン17を案内して振れを抑制し
ながら、タイミングチェーン17の摩耗の発生を抑制す
ることができるとともに、チェーンガイド41とタイミ
ングチェーン17との摺動抵抗を低減することができ
る。チェーンガイド本体42の長手方向両端には一対の
歯飛び防止プレート42a,42bが一体に形成され
る。一方の歯飛び防止プレート42aは吸気カムシャフ
トスプロケット15とタイミングチェーン17との噛合
開始部の上方を覆ってタイミングチェーン17の歯飛び
を防止し、他方の歯飛び防止プレート42bは排気カム
シャフトスプロケット16とタイミングチェーン17と
の噛合終了部の上方を覆ってタイミングチェーン17の
歯飛びを防止する。両歯飛び防止プレート42a,42
bを設けたことによりチェーンガイド41の剛性が向上
するので、吸気カムシャフト12および排気カムシャフ
ト13の支持剛性も一層向上する。
防止プレート42a,42bが形成されているので、摺
動部材43が合成樹脂製であるにもかかわらず、摺動部
材43の耐久性が向上する。
カムシャフト12を抑えるカムキャップ部26aと、排
気カムシャフト13を抑えるカムキャップ部26bと、
両カムキャップ部26a,26bを連結する連結壁部2
6cとを備えており、2本のボルト28,29と連結壁
部26cとの間、すなわち連結壁部26cのチェーンガ
イド41に対向する面に軽量化のためのU字状の凹部2
6dが形成される。そして両カムキャップ部26a,2
6bの下端間が連結壁部26cで連結されることに加え
て上端間がチェーンガイド41で連結される。すなわ
ち、両カムキャップ部26a,26bおよび連結壁部2
6c間に形成される凹部26dを架橋するようにチェー
ンガイド41が取り付けられるので、アッパーカムシャ
フトホルダ26を軽量化しながら連結壁部26cおよび
チェーンガイド41で両カムキャップ部26a,26b
を結合して充分な剛性を確保することができ、吸気カム
シャフト12および排気カムシャフト13の支持剛性を
向上させることができる。
5およびアッパーカムシャフトホルダ26をシリンダヘ
ッド23に締結する4本のボルト27〜30のうちの2
本のボルト28,29を利用してチェーンガイド41を
共締めしたので部品点数が削減され、しかもチェーンガ
イド41の取付剛性が向上する。また前記4本のボルト
27〜30のうち、チェーンガイド41を固定する内側
の2本のボルト28,29の座面の高さはタイミングチ
ェーン17の高さに拘束されるが、チェーンガイド41
の固定に寄与しない外側の2本のボルト27,30の座
面はタイミングチェーン17の高さに拘束されずに低く
することができる。これにより、アッパーカムシャフト
ホルダ26の両端部をボルト28,29の座面よりも低
くしてヘッドカバー31の寸法を小型化することができ
る。
ボルト44…でフィルターハウジング45が固定されて
おり、シリンダヘッド23の油路P1から分岐した油路
P14は第1バルブ作動特性可変機構V1から離反する
方向に延び、フィルターハウジング45内のフィルター
46および油路P15を経てシリンダヘッド23の油路
P16に連通する。油路P16はシリンダヘッド23の
内部(タイミングチェーン17側のシリンダヘッド23
端壁)に収納された第2油圧制御弁47に連通し、第2
油圧制御弁47はシリンダヘッド23に形成した油路P
17a,P17bおよびロアカムシャフトホルダ25に
形成した油路P18a,P18bを介して吸気カムシャ
フト12の外周部に連通する。フィルターハウジング4
5は、第1油圧制御弁34が取り付けられたシリンダヘ
ッド23の側面とは反対側のシリンダヘッド23の側面
のスペースを利用して取り付けられている。
の構造を説明する。
1油圧制御弁34は、バルブハウジング51の内部に形
成されたバルブ孔51aを備えており、バルブ孔51a
の下部を貫通する油路P3の両端は油路P2および油路
P4に連通するとともに、バルブ孔51aの中間部を貫
通する油路P5の両端は油路P9および油路P4に連通
する。またバルブ孔51aの上部はドレンポート51b
を介して油路P6に連通する。油路P3の入口にはフィ
ルター52が装着される。バルブ孔51aの内部に収納
されるスプール53には、一対のランド53a,53b
と、両ランド53a,53bに挟まれたグルーブ53c
と、軸方向に延びる内孔53dと、内孔53dの上端を
貫通するオリフィス53eと、内孔53dをドレンポー
ト51bに連通させるグルーブ53fとが形成される。
スプール53は内孔53dの下端に収納したスプリング
54により上向きに付勢され、バルブ孔51aの上端を
閉塞するキャップ55に当接する。油路P4および油路
P5はオリフィス51cを介して連通する。また油路P
4および油路P8間はON/OFFソレノイド56によ
って連通および遮断される。
可変機構V1の構造を説明する。
特性可変機構V1は、吸気ロッカーアームシャフト32
に揺動自在に枢支された第1、第2低速ロッカーアーム
57,58と、両低速ロッカーアーム57,58の間に
挟まれた高速ロッカーアーム59とを備える。各ロッカ
ーアーム57,58,59の中間部にはスリーブ60,
61,62が圧入されており、スリーブ60に回転自在
に支持したローラ63が吸気カムシャフト12に設けた
低速吸気カム64に当接し、スリーブ61に回転自在に
支持したローラ65が吸気カムシャフト12に設けた高
速吸気カム66に当接し、スリーブ62に回転自在に支
持したローラ67が吸気カムシャフト12に設けた低速
吸気カム68に当接する。同一のプロファイルを有する
一対の低速吸気カム64,68のカム山の高さに比べ
て、高速吸気カム66のカム山の高さは高く形成され
る。
は第1切換ピン69、第2切換ピン70および第3切換
ピン71が摺動自在に支持されおり、第1切換ピン69
はスリーブ60に固定したスプリングシート72との間
に圧縮状態で配置したスプリング73により第2切換ピ
ン70に向けて付勢され、スリーブ60に固定したクリ
ップ74に当接する位置に停止する。このとき、第1切
換ピン69および第2切換ピン70の当接面は第1低速
ロッカーアーム57および高速ロッカーアーム59の間
に位置し、かつ第2切換ピン70および第3切換ピン7
1の当接面は高速ロッカーアーム59および第2低速ロ
ッカーアーム58の間に位置している。第2低速ロッカ
ーアーム58の内部に形成された油室58aが吸気ロッ
カーアームシャフト32の内部に形成された油路32a
に連通する。
2aに油圧が作用していないとき、第1〜第3切換ピン
69〜71は図9に示す位置にあり、第1、第2低速ロ
ッカーアーム57,58および高速ロッカーアーム59
は自由に揺動可能である。従って、一対の吸気バルブ1
8,18はそれぞれ第1低速ロッカーアーム57および
第2低速ロッカーアーム58によって低バルブリフトで
駆動される。このとき、第1低速ロッカーアーム57お
よび第2低速ロッカーアーム58から切り離された高速
ロッカーアーム59は一対の吸気バルブ18,18とは
無関係に空動する。
2aから油室58aに油圧が作用すると、第1〜第3切
換ピン69〜71がスプリング73に抗して移動し、第
1、第2低速ロッカーアーム57,58および高速ロッ
カーアーム59が一体化される。その結果、カム山が高
い高速吸気カム66で第1、第2低速ロッカーアーム5
7,58および高速ロッカーアーム59が一体に駆動さ
れ、第1低速ロッカーアーム57および第2低速ロッカ
ーアーム58に接続された一対の吸気バルブ18,18
は高バルブリフトで駆動される。このとき、一対の低速
吸気カム64,68は第1、第2低速ロッカーアーム5
7,58から離れて空動する。
7の構造を説明する。
3aに嵌合する筒状のバルブハウジング81に5個のポ
ート82〜86が形成されており、中央のポート84が
油路P16に連通し、その両側のポート83,85が一
対の油路P17a,P17bにそれぞれ連通し、その両
側のポート82,86が一対のドレン用の油路P19
a,P19bにそれぞれ連通する。外周に3個のグルー
ブ87,88,89が形成されたスプール90がバルブ
ハウジング81に摺動自在に嵌合しており、その一端に
設けたスプリング91の弾発力で他端に設けたリニアソ
レノイド92に向けて付勢される。
き、油路P16,P17a,P17bは全て閉塞されて
いる。デューティ制御されるリニアソレノイド92によ
りスプール90が中立位置から左動すると、油路P16
がポート84、グルーブ88およびポート83を介して
油路P17aに連通するとともに、油路P17bがポー
ト85、グルーブ89およびポート86を介して油路P
19bに連通する。またデューティ制御されるリニアソ
レノイド92によりスプール90が中立位置から右動す
ると、油路P16がポート84、グルーブ88およびポ
ート85を介して油路P17bに連通するとともに、油
路P17aがポート83、グルーブ87およびポート8
2を介して油路P19aに連通する。
バルブ作動特性可変機構V2の構造を説明する。
ターロータ93と、ピン94およびボルト95…で吸気
カムシャフト12に固定されたインナーロータ96とを
備える。アウターロータ93は、外周に吸気カムシャフ
トスプロケット15が一体に形成されたカップ状のハウ
ジング97と、ハウジング97の内部に嵌合するアウタ
ーロータ本体98と、ハウジング97の開口を覆う環状
のカバープレート99とを備えており、それらは4本の
ボルト100…で一体に結合される。ハウジング97の
中心には支持孔97aが形成されており、この支持孔9
7aが吸気カムシャフト12の外周に嵌合することによ
り、アウターロータ93が吸気カムシャフト12に相対
回転自在に支持される。
凹部98a…と4個の凸部98b…とが交互に形成され
ており、インナーロータ96の外周に放射状に形成され
た4個のベーン96a…が前記4個の凹部98a…にそ
れぞれ嵌合する。アウターロータ本体98の凸部98b
…の先端に設けられたシール部材101…がインナーロ
ータ96に当接し、インナーロータ96のベーン96a
…の先端に設けられたシール部材102…がアウターロ
ータ本体98に当接することにより、アウターロータ本
体98およびインナーロータ96間に4個の進角室10
3…と4個の遅角室104…とが区画される。
6bにストッパピン105が摺動自在に支持されてお
り、このストッパピン105の先端が係合可能な円弧状
の長溝97bがアウターロータ93のハウジング97に
形成される。ストッパピン105はスプリング106で
長溝97bから離脱する方向に付勢されるとともに、ス
トッパピン105は背部に油室107が形成される。ス
トッパピン105がスプリング106の弾発力で長溝9
7bから離脱した状態にあるとき、アウターロータ93
とインナーロータ96とは、インナーロータ96のベー
ン96a…がアウターロータ93の凹部98a…の一端
から他端に達するまでの角度α(例えば30°)の範囲
で相対回転できる。油室107に油圧が供給されてスト
ッパピン105が長溝97bに係合した状態にあると
き、アウターロータ93とインナーロータ96とは、ス
トッパピン105が長溝97bの一端から他端に達する
までの角度β(例えば20°)の範囲で相対回転でき
る。
一対の油路P18a,P18bが、吸気カムシャフト1
2内に形成した一対の油路12a,12bと、インナー
ロータ96に形成した油路96c…,96d…とを介し
て進角室103…および遅角室104…にそれぞれ連通
する。従って、第2油圧制御弁48を介して進角室10
3…に油圧が供給されると、吸気カムシャフト12に対
して低速吸気カム64,68および高速吸気カム66が
進角して吸気バルブ18,18のバルブタイミングが早
められる。また第2油圧制御弁48を介して遅角室10
4…に油圧が供給されると、吸気カムシャフト12に対
して低速吸気カム64,68および高速吸気カム66が
遅角して吸気バルブ18,18のバルブタイミングが遅
められる。
て2番目のロアカムシャフトホルダ25には、油路P1
3(図4参照)に連通する油路P20が形成されてお
り、この油路P20は吸気カムシャフト12の内部に形
成した油路12cと、ボルト95の内部に形成された油
路95a,95bとを介してストッパピン105の頭部
に臨む油室107に連通する。
にバルブ作動特性可変機構は設けられておらず、排気バ
ルブ19,19は中バルブリフトで駆動される。すなわ
ち、排気バルブ19,19のバルブリフトは、吸気バル
ブ18,18の低速時のバルブリフト(小リフト)と高
速時のバルブリフト(大リフト)の中間になる。
明する。
34のソレノイド56はOFF状態にあって油路P4お
よび油路P8間の連通は遮断されており、スプリング5
4の弾発力でスプール53が図5に示す上昇位置にあ
る。この状態でオイルポンプはシリンダヘッド23の油
路P1,P2と、バルブハウジング51の油路P3,P
4、オリフィス53cおよび油路P5と、シリンダヘッ
ド23の油路P9,P10と、ロアカムシャフトホルダ
25の油路P11,P13と、吸気ロッカーアームシャ
フト32内の油路32aとを経て第1バルブ作動特性可
変機構V1の油室58aに連通する。このとき、第1油
圧制御弁34のオリフィス53cの作用で第1バルブ作
動特性可変機構V1の油室58aに伝達される油圧は低
圧になるため、第1〜第3切換ピン69,70,71は
図9の位置に保持され、一対の吸気バルブ18,18は
低バルブリフトで駆動されるとともに、この低圧のオイ
ルにより動弁系(ロッカーアーム支持部やカムシャフト
支持部等)の潤滑が可能である。
力油圧が低圧であるとき、図11に示すロアカムシャフ
トホルダ25の油路P20および吸気カムシャフト12
内の油路12cを介して第2バルブ作動特性可変機構V
2の油室107に伝達される油圧も低圧になり、ストッ
パピン105はスプリング106の弾発力で長溝97b
から離脱する。オイルポンプにシリンダヘッド23の油
路P1,P14と、フィルターハウジング45内の油路
P15と、シリンダヘッド23の油路P16とを介して
接続された第2油圧制御弁47(図10参照)のデュー
ティ比を制御すると、一対の油路P17a,P17bを
介して第2バルブ作動特性可変機構V2の進角室103
…および遅角室104…に伝達される油圧に差が発生す
る。その結果、アウターロータ93に対するインナーロ
ータ96の位相を角度α(図12参照)の範囲で変化さ
せ、吸気バルブ18,18のバルブタイミングを制御す
ることができる。
第1油圧制御弁34のオリフィス53cを通過して圧力
が低下したオイル(リリーフオイル)は、油路P5と、
スプール53のグルーブ53cと、ドレンポート51b
と、シリンダヘッド23の油路P6と、ロアカムシャフ
トホルダ25の膨出部25aの油路P7とを経て、オイ
ルドレン口25bから排気カムシャフトスプロケット1
6およびタイミングチェーン17の噛合開始部(あるい
は噛合部)に流出し、タイミングチェーン17を潤滑す
る(図7参照)。エンジンEの低速回転時にはタイミン
グチェーン17の回転速度も小さいため、タイミングチ
ェーン17に付着したオイルが遠心力で飛散する量が少
なくなる。従って、タイミングチェーン17の回転方向
遅れ側の排気カムシャフトスプロケット16およびタイ
ミングチェーン17の噛合開始部にオイルを供給すれ
ば、エンジンEが低速回転状態にあってタイミングチェ
ーン17の負荷が小さいこともあって、その回転方向進
み側の吸気カムシャフトスプロケット15およびタイミ
ングチェーン17の噛合部も充分に潤滑することができ
る。
ーフオイルをオイルドレン口25bから流出させてタイ
ミングチェーン17を潤滑するので、オイルジェットや
その取付スペースが不要になり、しかもオイルドレン口
25bに連なる油路P7がシリンダヘッド23とロアカ
ムシャフトホルダ25との合わせ面に形成されるので、
油路P7の構成が簡単になる。また第1油圧制御弁34
がオイルドレン口25bに近い側シリンダヘッド23の
側壁に取り付けられているので、オイルドレン口25b
から遠い側のシリンダヘッド23の側壁に取り付けられ
る場合よりも、前記リリーフオイルの油路P7の長さを
減少させることができ、第1油圧制御弁34の取付剛性
も高められる。
フトホルダ25との合わせ面に形成したリリーフオイル
の油路P7と、第1油圧制御弁37とがカムシャフト1
2,13と直交する同一平面上に配置されているので、
第1油圧制御弁37からオイルドレン口25bまでの油
路P6,P7の長さを一層短縮することができる。
時に第1油圧制御弁34のソレノイド56がON状態に
なって油路P4および油路P8が連通し、ランド53b
に作用する油圧でスプール53が下動すると、油路P3
および油路P5がグルーブ53cを介して相互に連通す
る。その結果、高圧の油圧がシリンダヘッド23の油路
P9,P10と、ロアカムシャフトホルダ25の油路P
11,P13と、吸気ロッカーアームシャフト32内の
油路32aとを経て第1バルブ作動特性可変機構V1の
油室58aに伝達され、第1〜第3切換ピン69,7
0,71がスプリング73に抗して移動することによ
り、一対の吸気バルブ18,18は高バルブリフトで駆
動される。
力油圧が高圧であるとき、図11に示すロアカムシャフ
トホルダ25の油路P20および吸気カムシャフト12
内の油路12cを介して第2バルブ作動特性可変機構V
2の油室107に伝達される油圧も高圧になり、ストッ
パピン105はスプリング106に抗して長溝97bに
係合する。従って、オイルポンプにシリンダヘッド23
の油路P1,P14と、フィルターハウジング45内の
油路P15と、シリンダヘッド23の油路P16とを介
して接続された第2油圧制御弁47のデューティ比を制
御することにより、一対の油路P17a,P17bを介
して第2バルブ作動特性可変機構V2の進角室103…
および遅角室104…に伝達される油圧に差を発生さ
せ、アウターロータ93に対するインナーロータ96の
位相を角度β(図12参照)の範囲で変化させて吸気バ
ルブ18,18のバルブタイミングを制御することがで
きる。
時には、ボルト28の外周に形成された油路P12に供
給された高圧のオイルは、オイルジェット36の取付ボ
ルト39内のリリーフ弁40を押し開いてオイルジェッ
ト本体37のノズル孔37aから噴出し、吸気カムシャ
フトスプロケット15およびタイミングチェーン17の
噛合開始部(あるいは噛合部)を潤滑する。また図6に
おいて、第1油圧制御弁34の油路P8に供給されたオ
イルは、スプール53のオリフィス53e、内孔53d
およびグルーブ53fと、バルブハウジング51のドレ
ンポート51bと、シリンダヘッド23の油路P6と、
ロアカムシャフトホルダ25の膨出部25aの油路P7
とを経て、オイルドレン口25bから排気カムシャフト
スプロケット16およびタイミングチェーン17の噛合
開始部(あるいは噛合部)に流出し、タイミングチェー
ン17を潤滑する(図7参照)。
荷が低下するエンジンEの低速回転時には、排気カムシ
ャフトスプロケット16とタイミングチェーン17との
噛合開始部だけをリリーフオイルで潤滑し、タイミング
チェーン17の負荷が増加するエンジンEの高速回転時
には、吸気カムシャフトスプロケット15とタイミング
チェーン17との噛合開始部をオイルジェット36から
のオイルで集中的に潤滑するとともに、排気カムシャフ
トスプロケット16とタイミングチェーン17との噛合
開始部をオイルドレン口25bからのリリーフオイルで
補助的に潤滑するので、エンジンEの運転状態に応じて
タイミングチェーン17を最適に潤滑して耐久性を高め
ることができる。
ルを供給する複数のオイル供給手段であるオイルドレン
口25bおよびオイルジェット36の作動をエンジンE
の運転状態に応じて変更するので、エンジンEの運転状
態に応じた潤滑を行ってタイミングチェーン17の摩耗
を低減することができる。しかもエンジンEの回転数の
増加に伴って作動するオイル供給手段の数を増加させる
ので、負荷の増加に応じて潤滑個所を増加させてタイミ
ングチェーン17の摩耗を一層効果的に低減することが
できる。
ト(中バルブリフト)が吸気バルブ18,18のバルブ
リフト(小バルブリフト)よりも大きくなるエンジンE
の低速回転時には、吸気カムシャフトスプロケット15
よりも負荷が大きい方の排気カムシャフトスプロケット
16側に比較的に大量の給油を行い、また吸気バルブ1
8,18のバルブリフト(大バルブリフト)が排気バル
ブ19,19のバルブリフト(中バルブリフト)よりも
大きくなるエンジンEの高速回転時には、排気カムシャ
フトスプロケット16よりも負荷が大きい方の吸気カム
シャフトスプロケット15側に比較的に大量に給油し、
かつ排気カムシャフトスプロケット16側にも比較的に
少量の給油を行うことにより、エンジンEの運転状態に
応じた最適の給油量を確保することができる。
吸気バルブ18,18のリフト量と排気バルブ19,1
9のリフト量との大小関係が変化する第1バルブ作動特
性可変手段V1を備え、リフト量の大きい側のバルブを
駆動するスプロケットとタイミングチェーン17との噛
合部に供給されるオイル量を、リフト量の小さい側のバ
ルブを駆動するスプロケットとタイミングチェーン17
との噛合部に供給されるオイル量よりも多くしたので、
動弁負荷の大きい方のスプロケットにより多くのオイル
を供給してタイミングチェーン17の寿命を延長するこ
とができる。しかもエンジン回転数が所定値よりも低い
ときの低速用バルブリフトとエンジン回転数が所定値よ
りも高いときの高速用バルブリフトとを切り換える第1
油圧制御弁34を備え、この第1油圧制御弁34でエン
ジンEの低速回転時には低速用バルブリフトを確立し、
エンジンEの高速回転時には高速用バルブリフトを確立
して、低速用バルブリフト時には第1油圧制御弁34か
らの低圧のリリーフオイルでタイミングチェーン17を
潤滑し、高速用バルブリフト時には第1油圧制御弁34
からの高圧のバルブリフト制御オイルでタイミングチェ
ーン17を潤滑するので、そのときの負荷状態に応じた
適量のオイルを供給してタイミングチェーン17の摩耗
を効果的に防止することができる。
の下流端に対向するロアカムシャフトホルダ25の膨出
部25aに設けられた盲栓35を取り外し、図13に示
すように、前記盲栓35の代わりに測定器具108を取
り付けて、測定器具108から空気等の流体圧力を供給
することにより、第1バルブ作動特性可変機構V1の作
動状態を容易にチェックすることができる。図5から明
らかなように、ロアカムシャフトホルダ25に形成され
た盲栓35の座面は、アッパーカムシャフトホルダ26
の結合面よりも低い位置に設けられているので、盲栓3
5の長さを短くすることができるだけでなく、ロアカム
シャフトホルダ25を小型化することができる。
てシリンダヘッド23内の油路P6に嵌合することで、
リリーフオイルの油路P7の影響(流体圧力の逃げ)を
受けることなく、第1バルブ作動特性可変機構V1の作
動状態を確認できる。
例を説明する。
脂製の摺動部材43を備えておらず、その代わりにチェ
ーンガイド41の内部に形成された油路41aの上流側
がボルト28の外周に形成された油路P12に連通し、
その下流側がタイミングチェーン17に対向する摺動面
41bに開口するオリフィス41cに連通する。従っ
て、エンジンEの高速回転時に油路P12に高圧のオイ
ルが供給されると、そのオイルはオイルジェット36か
らタイミングチェーン17の内周面に噴出するととも
に、チェーンガイド41の内部に形成された油路41a
からオリフィス41cを介してタイミングチェーン17
の外周面に噴出する。而して、オリフィス41cから噴
出するオイルにより、チェーンガイド41の摺動面41
bとタイミングチェーン17との摺動部を効果的に潤滑
することができる。尚、前記オリフィス41cをチェー
ンガイド41の歯飛び防止プレート42a,42b(図
3参照)に開口させることも可能であり、このようにす
れば吸気カムシャフトスプロケット15および排気カム
シャフトスプロケット16とタイミングチェーン17と
の噛合部を効果的に潤滑することができる。
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
によれば、タイミングチェーンにオイルを供給する複数
のオイル供給手段の作動をエンジンの運転状態に応じて
変更するので、エンジンの運転状態に応じた潤滑を行っ
てタイミングチェーンの摩耗を低減することができる。
エンジン回転数の増加に伴って作動するオイル供給手段
の数が増加するので、負荷の増加に応じて潤滑個所を増
加させタイミングチェーンの摩耗を一層効果的に低減す
ることができる。
可変バルブリフト手段により吸気バルブのリフト量と排
気バルブのリフト量との大小関係を変化させ、リフト量
の大きい側のバルブを駆動するスプロケットとタイミン
グチェーンとの噛合部に供給されるオイル量を、リフト
量の小さい側のバルブを駆動するスプロケットとタイミ
ングチェーンとの噛合部に供給されるオイル量よりも多
くしたので、動弁負荷の大きい方のスプロケットにより
多くのオイルを供給してタイミングチェーンの寿命を延
長することができる。
油圧制御弁でエンジンの低速回転時には低速用バルブリ
フトを確立し、エンジンの高速回転時には高速用バルブ
リフトを確立するものにおいて、タイミングチェーンの
負荷が小さい低速用バルブリフト時には油圧制御弁から
のリリーフオイルでタイミングチェーンを潤滑し、タイ
ミングチェーンの負荷が大きい高速用バルブリフト時に
は油圧制御弁からのバルブリフト制御オイルでタイミン
グチェーンを潤滑するので、そのときの負荷状態に応じ
た適量のオイルを供給してタイミングチェーンの摩耗を
効果的に防止することができる。
る図
ット) 16 排気カムシャフトスプロケット(スプロケ
ット) 17 タイミングチェーン 25b オイルドレン口(オイル供給手段) 36 オイルジェット(オイル供給手段) 37 第1油圧制御弁(油圧制御弁) E エンジン V1 第1バルブ作動特性可変機構(可変バルブ
リフト手段)
Claims (4)
- 【請求項1】 カムシャフト(12,13)の端部にス
プロケット(15,16)を固定し、このスプロケット
(15,16)にタイミングチェーン(17)を巻き掛
けたエンジンにおいて、 タイミングチェーン(17)にオイルを供給する複数の
オイル供給手段(25b,36)の作動をエンジン
(E)の運転状態に応じて変更することを特徴とする、
エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑装置。 - 【請求項2】 エンジン回転数の増加に伴って作動する
オイル供給手段(25b,36)の数を増加させること
を特徴とする、請求項1に記載のエンジンにおけるタイ
ミングチェーン潤滑装置。 - 【請求項3】 エンジンの運転状態に応じて吸気バルブ
(18)のリフト量と排気バルブ(19)のリフト量と
の大小関係が変化する可変バルブリフト手段(V1)を
備え、リフト量の大きい側のバルブを駆動するスプロケ
ット(15,16)とタイミングチェーン(17)との
噛合部に供給されるオイル量を、リフト量の小さい側の
バルブを駆動するスプロケット(15,16)とタイミ
ングチェーン(17)との噛合部に供給されるオイル量
よりも多くしたことを特徴とする、請求項1または請求
項2に記載のエンジンにおけるタイミングチェーン潤滑
装置。 - 【請求項4】 エンジン回転数が所定値よりも低いとき
の低速用バルブリフトとエンジン回転数が所定値よりも
高いときの高速用バルブリフトとを切り換える油圧制御
弁(34)を備え、低速用バルブリフト時には油圧制御
弁(34)からのリリーフオイルでタイミングチェーン
(17)を潤滑し、高速用バルブリフト時には油圧制御
弁(34)からのバルブリフト制御オイルでタイミング
チェーン(17)を潤滑することを特徴とする、請求項
1〜請求項3の何れか1項に記載のエンジンにおけるタ
イミングチェーン潤滑装置。
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JP2000281526A JP3894716B2 (ja) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | エンジンにおけるタイミングチェーン潤滑装置 |
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