JP2010037962A - オイルコントロールバルブ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 オイルコントロールバルブの保持部とオイルコントロールバルブの一部を外部に露出させるヘッドカバーの開口部との間で、寸法誤差や組付誤差等により位置ずれがあっても、開口部からのオイルの漏出を防止する。
【解決手段】 内燃機関の可変動弁機構８に対するオイルの給排制御を行うオイルコントロールバルブ１０を、シリンダヘッド１に取付けたバルブ保持部１１に装着固定し、シリンダヘッド１を覆うヘッドカバー２に、オイルコントロールバルブ１０の一部を外部に露出させる開口部２０を設け、オイルコントロールバルブ１０の外周にＯリング１６を介して嵌合するリング部材２１を設け、リング部材２１の一端外周に、ヘッドカバー２の開口部２０の外面にＯリング２７を介して当接する鍔部２３を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、可変動弁機構を有する内燃機関において、可変動弁機構に対するオイルの給排制御を行うオイルコントロールバルブの取付構造に関するものである。

従来、シリンダヘッドに配置されるオイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」と略記することがある）の取付構造として、ヘッドカバーを取り外すことなくＯＣＶを交換できるようにするため、シリンダヘッドの上部にＯＣＶを挿脱可能に保持する保持スリーブを配設し、かつＯＣＶの一部をヘッドカバーに設けた開口部からその外部に突出させるとともに、ＯＣＶから延出したステーをヘッドカバーの外面にねじ固定し、ヘッドカバーの開口部とスリーブ外周との間をシールするシール部材を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された構成を、図５を参照して説明すると、シリンダヘッドに配設されるカムシャフトを回転自在に支持するカムキャップ構成体３１の上部に接続部３２を介して保持スリーブ３３が設けられ、その装着穴３４にＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａを抜き出し可能に挿入してＯＣＶ３５を装着するように構成されている。シリンダヘッドの上部を覆うヘッドカバー３６には、保持スリーブ３３の端部が臨むように開口部３７が設けられ、この開口部３７を通してヘッドカバー３６の外部から保持スリーブ３３に対してＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａを挿脱するように構成されている。また、ＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａと電磁ソレノイド部３５ｂとの間からステー３８が延設され、そのステー３８の端部をねじ３９にてヘッドカバー３６にねじ固定することでＯＣＶ３５が固定されている。ヘッドカバー３６の開口部３７にはリング状ガスケット４０が嵌合配置され、その内周のリップ部４０ａが保持スリーブ３３の外周に密接嵌合してヘッドカバー内のオイルが外部に流出しないようにシールされている。４１はＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａの基端部外周に配置され、スプール弁部３５ａと装着穴３４との間の隙間をシールするＯリングである。

また、同様の構成例として、図６に示すように、ＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａを、保持スリーブ３３の装着穴３４とヘッドカバー３６に形成した開口部４２に嵌合させ、ＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａの基端部外周に配置したＯリング４１にて、スプール弁部３５ａと開口部４２との間の隙間をシールするように構成したものも知られている。
特開２００６−１８９０１０号公報

ところが、特許文献１及び図５に示した構成では、特にヘッドカバー３６が合成樹脂製の場合には高い寸法精度を確保するのが困難で、組付誤差も発生し易いため、カムキャップ構成体３１に設けられた保持スリーブ３３と、ヘッドカバー３６に設けられた開口部３７との間にかなり大きな位置ずれが発生することがあり、その場合開口部３７に嵌合配置されたリング状ガスケット４０のリップ部４０ａが、保持スリーブ３３の外周面に不均等に当接し、十分なシール面圧が得られない部位が発生し、そこからヘッドカバー３６内のオイルが外部に漏れ出す恐れがあるという問題がある。

さらに、図６に示した構成においては、ヘッドカバー３６に形成した開口部４２にＯＣＶ３５のスプール弁部３５ａの基端部を嵌合させた構成とし、スプール弁部３５ａの基端部外周に配置されているＯリング４１にてそれらの間をシールするようにしているため、スプール弁部３５ａを保持する保持スリーブ３３と開口部４０との間に上記のようにかなり大きな位置ずれが発生すると、Ｏリング４１によるシール面圧が十分に得られない部位が発生し、そこからヘッドカバー３６内のオイルが外部に漏れ出す恐れがあるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、オイルコントロールバルブの保持部とオイルコントロールバルブの一部を外部に露出させるヘッドカバーの開口部との間で、寸法誤差や組付誤差等により位置ずれがあっても、開口部からのオイルの漏出を防止できるオイルコントロールバルブ取付構造を提供することを目的とする。

本発明のオイルコントロールバルブ取付構造は、内燃機関の可変動弁機構に対するオイルの給排制御を行うオイルコントロールバルブを、内燃機関のシリンダヘッドに取付けたバルブ支持手段のバルブ保持部に装着し、シリンダヘッドを覆うヘッドカバーに、オイルコントロールバルブの一部を外部に露出させる開口部を設け、オイルコントロールバルブの外周にシール材を介して嵌合するリング部材を設け、リング部材の外周に、ヘッドカバーの開口部の外面にシール材を介して当接する鍔部を設けたものである。

この構成によると、シリンダヘッドに取付けたバルブ支持手段のバルブ保持部に装着したオイルコントロールバルブの外周に対してシール材を介してリング部材が嵌合しているので、オイルコントロールバルブの外周とリング部材の間で軸心方向に位置ずれがあってもシールが確保され、そのリング部材の外周に設けた鍔部をヘッドカバーの開口部の外面にシール材を介して当接させているので、リング部材と開口部の間でオイルコントロールバルブの軸心に対して垂直な方向に位置ずれがあってもシールが確保され、したがってヘッドカバーの開口部からオイルコントロールバルブの一部を外部に露出させる構成において、バルブ保持部とヘッドカバーの開口部との間で寸法誤差や組付誤差等による位置ずれがあっても、ヘッドカバーの開口部を通してヘッドカバー内のオイルが外部に漏出するのを確実に防止することができる。

本発明のオイルコントロールバルブ取付構造によれば、オイルコントロールバルブの外周に対してシール材を介してリング部材を嵌合し、そのリング部材の外周に設けた鍔部をヘッドカバーの開口部の外面にシール材を介して当接させているので、寸法誤差や組付誤差等によりオイルコントロールバルブの軸心方向及びそれと垂直な方向に位置ずれがあってもシールが確保され、ヘッドカバー内から開口部を通してオイルが外部に漏出するのを確実に防止することができる。

以下、本発明のオイルコントロールバルブ取付構造の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。

図１、図２において、１はアルミ合金製のシリンダヘッド、２はシリンダヘッド１の上部を覆う合成樹脂製のヘッドカバーである。ヘッドカバー２は、その周縁部下端の接合面２ａにシール剤２ｃを充填したシール溝２ｂが設けられており、この接合面２ａをシリンダヘッド１の上面の周縁部に設けられた接合面１ａに接合固定することで、ヘッドカバー２がシリンダヘッド１の上面にシール状態を保持して固定されている。

シリンダヘッド１の上面には、吸気弁と排気弁（図示せず）をそれぞれ開閉動作させるカムシャフト３、４の下半部を回転自在に支持する軸受部３ａ、４ａが設けられている。また、カムシャフト３、４の上半部を回転自在に支持する軸受部３ｂ、４ｂを設けたカムキャップ構成体５が、軸受部３ｂ、４ｂの両側部で固定ボルト６にてシリンダヘッド１の上面に締結固定されている。７ａ、７ｂは各軸受部３ａ、４ａ及び３ｂ、４ｂの内周にそれぞれ配設された軸受メタルである。

カムシャフト３、４の一端には、図２に示すように、可変動弁機構８が装着され、その従動スプロット９とクランクシャフト（図示せず）に固定された駆動スプロケット（図示せず）との間にタイミングチェーン（図示せず）が巻回されている。可変動弁機構８は、遅角側油圧室と進角側油圧室（図示せず）を備えており、各油圧室にオイルを供給することでカムシャフト３、４を遅角側若しくは進角側に制御するように構成されている。排気側のカムシャフト４の可変動弁機構８に対するオイルの給排制御を行うオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）１０は、図１に示すように、カムキャップ構成体５に一体的に設けられたバルブ保持スリーブ１１に装着固定されており、カムキャップ構成体５がＯＣＶ１０の支持手段を構成している。一方、吸気側のカムシャフト３の可変動弁機構に対するオイルの給排制御を行うＯＣＶ（図示せず）は、シリンダヘッド１に直接装着されている。

バルブ保持スリーブ１１は、カムキャップ構成体５の軸受部３ｂと４ｂの間の位置から上方に延出された接続部１２の上端部に設けられ、ＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａを抜き出し可能に挿入することでＯＣＶ１０が装着されている。このＯＣＶ１０の装着状態で、スプール弁部１０ａに設けられた複数の各ポート（図示せず）に対してカムキャップ構成体５に形成されたオイル通路１３を通してオイルが給排されるように構成されている。オイル通路１３は、図２に示すように、軸受部４ｂの内周面で開口し、カムシャフト４の外周面に形成された環状オイル溝１４を介してカムシャフト４に形成されたオイル通路（図示せず）を通して可変動弁機構８に対してオイルを給排するように構成されている。

ＯＣＶ１０は、スプール弁部１０ａの基端に電磁ソレノイド部１０ｂが一体的に連設され、かつスプール弁部１０ａの基端部外周に形成された環状溝１５にシール材としてのＯリング１６が装着されている。

ヘッドカバー２には、バルブ保持スリーブ１１の配置部位の上部を覆うように突出部１７が形成され、保持スリーブ１１の一端から適当間隔あけた位置に保持スリーブ１１の軸心に対して垂直に厚肉の取付壁１８が形成され、取付壁１８から突出部１７とは反対側に凹入部１９が形成されている。取付壁１８には、保持スリーブ１１の軸心と略同心状態に開口部２０が形成され、ＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａがこの開口部２０を径方向に適当な間隔をあけて貫通するように構成されている。ＯＣＶ１０は、その電磁ソレノイド部１０ｂが凹入部１９に配置され、スプール弁部１０ａは開口部２０を通してヘッドカバー２内の保持スリーブ１１に挿入配置され、その状態でスプール弁部１０ａの基端部が開口部２０の内周面との間に径方向に適当な間隔をあけて対向する。

ＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａの基端部外周には、図３に詳細を示すように、リング部材２１の筒部２２が嵌合され、筒部２２の内周面にて環状溝１５に装着されたＯリング１６を圧縮して所要のシール面圧が発生し、シール状態が確保されている。

リング部材２１は、図４に示すように、筒部２２の一端からその軸心に対して垂直に鍔部２３を連設した構成とされ、その鍔部２３は斜め上方と斜め下方に延出する略菱形の形状に形成され、その延出端部にボルト穴２４が形成されている。このリング部材２１の鍔部２３を取付壁１８の外面に当接させ、ボルト穴２４に通した取付ボルト（図示せず）を取付壁１８に設けたねじ穴２５（図２参照）に螺合し、リング部材２１を取付壁１８に締結固定するように構成されている。ここで、開口部２０とバルブ保持スリーブ１１の軸心の位置ずれを十分に吸収できるように、ボルト穴２４は取付ボルト（図示せず）の軸径に対して大きな径に形成されている。

取付壁１８の外面には、開口部２０の周囲に環状溝２６が形成され、シール材としてのＯリング２７が装着されている。このＯリング２７が、リング部材２１を取付壁１８に締結固定した状態で、その鍔部２３にて圧縮されることで、Ｏリング２７と鍔部２３との間に所定のシール面圧が作用してシール状態が確保される。

以上の構成において、ＯＣＶ１０を装着する際には、ＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａにリング部材２１の筒部２２を嵌合させ、リング部材２１をスプール弁部１０ａの基端部に配置してスプール弁部１０ａとリング部材２１の間のシールを確保した状態とし、次にＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａをヘッドカバー２の取付壁１８に形成した開口部２０からヘッドカバー２内に挿入してバルブ保持スリーブ１１に挿入配置し、リング部材２１の鍔部２３を取付壁１８の外面に当接させ、ボルト穴２４を通して取付ボルト（図示せず）を取付壁１８のねじ穴２５に締結することで、簡単な作業にて装着が完了する。

以上の構成によれば、シリンダヘッド１に取付けたカムキャップ構成体５のバルブ保持スリーブ１１にＯＣＶ１０を装着した状態で、ＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａの外周に対してＯリング１６を介してリング部材２１の筒部２２が嵌合しているので、ＯＣＶ１０のスプール弁部１０ａの外周とリング部材２１との間で軸心方向に位置ずれがあってもシールが確保され、そのリング部材２１の筒部２２の一端外周に設けた鍔部２２を、ヘッドカバー２の取付壁１８に形成した開口部２０の周囲の外面に配置したＯリング２７を介して当接させているので、リング部材２１と開口部２０の間でＯＣＶ１０の軸心に対して垂直な方向の位置ずれがあってもシールが確保される。したがって、バルブ保持スリーブ１１とヘッドカバー２の開口部２０との間で、寸法誤差や組付誤差等による位置ずれがあっても、ヘッドカバー２内から開口部２０を通してオイルが外部に漏出するのを確実に防止することができる。

本発明のオイルコントロールバルブの取付構造は、オイルコントロールバルブの外周に対してシール材を介してリング部材を嵌合し、そのリング部材の外周に設けた鍔部をヘッドカバーの開口部の外面にシール材を介して当接させたことで、寸法誤差や組付誤差等によりオイルコントロールバルブの軸心方向及びそれと垂直な方向に位置ずれがあってもシールが確保され、ヘッドカバー内から開口部を通してオイルが外部に漏出するのを確実に防止することができるので、オイルコントロールバルブを配設した内燃機関に好適に利用できる。

本発明のオイルコントロールバルブの取付構造の一実施形態における縦断面図。 オイルコントロールバルブを取り外した状態の図１のＡ−Ａ矢視断面図。 図１の要部の部分拡大断面図。 同実施形態のリング部材を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図。 従来例のオイルコントロールバルブの取付構造の縦断面図。 他の従来例のオイルコントロールバルブの取付構造の縦断面図。

符号の説明

１ シリンダヘッド
２ ヘッドカバー
５ カムキャップ構成体（バルブ支持手段）
８ 可変動弁機構
１０ オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）
１１ バルブ保持スリーブ（バルブ保持部）
１６ Ｏリング（シール材）
２０ 開口部
２１ リング部材
２３ 鍔部
２７ Ｏリング（シール材）

Claims (1)

1. 内燃機関の可変動弁機構に対するオイルの給排制御を行うオイルコントロールバルブを、内燃機関のシリンダヘッドに取付けたバルブ支持手段のバルブ保持部に装着し、
   シリンダヘッドを覆うヘッドカバーに、オイルコントロールバルブの一部を外部に露出させる開口部を設け、
   オイルコントロールバルブの外周にシール材を介して嵌合するリング部材を設け、
   リング部材の外周に、ヘッドカバーの開口部の外面にシール材を介して当接する鍔部を設けたことを特徴とするオイルコントロールバルブ取付構造。

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