JP2014118868A - フロントカバー - Google Patents

Abstract

【課題】フロントカバーに油路を容易に形成する。
【解決手段】フロントカバー１に設けられた吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁進角側油路６は、カバー本体１１の外表面に一端が開口形成され、他端側が吸気弁側電磁弁取付部３において上記吸気弁側電磁弁と連通する第１油路６ａと、カバー本体１１の外表面に一端が開口形成され、他端側から上記吸気弁側位相可変機構に作動油を供給可能な第２油路６ｂと、第１油路６ａと第２油路６ｂとを繋ぐ連結油路６ｃと、を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関のフロントカバーに関し、特に油圧駆動される可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関に取り付けられるフロントカバーに関する。

例えば、特許文献１には、内燃機関の前端に、シリンダヘッドとシリンダブロックに跨ってフロントカバー（タイミングチェーンカバー）が取り付けられた構成が開示されている。この特許文献１におけるフロントカバーには、可変バルブタイミング装置のオイル制御弁が取り付けられていると共に、可変バルブタイミング装置にオイルを供給するオイル通路が形成されている。

特開２００１−３４２８９６号公報

このような特許文献１のフロントカバーは、オイル制御弁が取り付けられる部分に寸法精度が求められることから、通常はアルミ合金等の金属材料からなる鋳造品となる。そして、このような金属製のフロントカバーに対して鋳造後に機械加工を行って油路を形成する場合、一回の機械加工で行える油路の形状は直線的なものとなる。そのため、フロントカバーに必要な油路が全体として直線状とはならないような場合、その都度機械加工に用いる工具のフロントカバーに対する進入角度を変えることになり、機械加工工程が煩雑となって、機械加工行程に要する作業時間が長くなるという問題がある。

また、オイル制御弁が取り付けられる部分の寸法精度を確保するために、フロントカバー全体の材質を金属材料としてしまうと、当該フロントカバーが重くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、内燃機関の前端に取り付けられ、油圧駆動される可変バルブタイミング機構への供給油圧を制御する電磁弁の取付部が形成されたフロントカバーにおいて、電磁弁取付部が形成された金属製のカバー本体と、上記カバー本体のの外表面に溶着された樹脂製部材と、を有し、上記カバー本体の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記電磁弁と連通する第１油路と、上記カバー本体の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記可変バルブタイミング機構と連通する第２油路と、を繋ぐ連結油路が、上記カバー本体と上記樹脂製部材との間に形成されていることを特徴としている。

また、上記連結通路は、具体的には、上記樹脂製部材に形成された凹溝と上記カバー本体との間に形成されている。

さらに言えば、上記連結油路は、上記カバー本体の外表面に沿って延び、上記第１油路及び上記第２油路に対して直交するように形成されている。

本発明によれば、可変バルブタイミング機構と、フロントカバーに取り付けられた電磁弁とを繋ぐ油路を形成するにあたり、フロントカバーの外表面側に形成される連結油路をカバー本体と樹脂製部材との間に形成することで、この連結油路をフロントカバーの外側から工具等を用いることなく形成可能となり、総じてフロントカバーに油路を容易に形成することが可能となる。

また、電磁弁取付部を金属製のカバー本体に設定することよる電磁弁取付部の寸法精度の確保と、フロントカバーの一部を樹脂化にすることによる軽量化と、を両立させることができる。

本発明に係るフロントカバーを模式的に示した説明図。 本発明に係るフロントカバーのカバー本体を模式的に示した説明図。 本発明に係るフロントカバーの吸気弁側油路形成部材及び排気弁側油路形成部材を模式的に示した説明図。 本発明に係るフロントカバーの要部断面図。 本発明に係るフロントカバーのその他の例における要部断面図。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３は、本発明が適用されたフロントカバー１の要部を模式的に示した説明図である。このフロントカバー１は、油圧駆動される可変バルブタイミング機構（図示せず）を備えた内燃機関に取り付けられる。

上記可変バルブタイミング機構は、作動油の供給を受けて、例えばクランクシャフト（図示せず）とカムシャフト（図示せず）の回転位相差を連続的に可変制御して、図示しない吸気弁や排気弁のバルブタイミング（リフト中心角の位相）を所定範囲内で可変可能とする公知の位相可変機構（ＶＴＣ）である。本実施例では、このような位相可変機構が吸気弁側のカムシャフトと排気弁側のカムシャフトにそれぞれ設けられている。

フロントカバー１は、内燃機関の前端となるシリンダブロック（図示せず）及びシリンダヘッド（図示せず）の前端にボルト（図示せず）によって取り付けられ、上記クランクシャフトと吸排気のカムシャフト（図示せず）との間に巻き掛けられた図示せぬタイミングチェーンあるいはタイミングベルト等を収容可能となっている。

このフロントカバー１には、吸気弁側位相可変機構に連通する吸気弁側ＶＴＣ油路２と、上記吸気弁側位相可変機構への供給油圧を制御する吸気弁側電磁弁（図示せず）が取り付けられる吸気弁側電磁弁取付部３と、排気弁側位相可変機構に連通する排気弁側ＶＴＣ油路４と、上記排気弁側位相可変機構への供給油圧を制御する排気弁側電磁弁（図示せず）が取り付けられる排気弁側電磁弁取付部５が形成されている。

上記吸気弁側電磁弁は、上記吸気弁側位相可変機構への作動油の供給状態を切り替えるものであり、その作動状態は、例えば、上記吸気弁のバルブタイミングを進角させる進角動作と、上記吸気弁のバルブタイミングを現在のバルブタイミングに維持する中立動作と、上記吸気弁のバルブタイミングを遅角させる遅角動作とに大別される。

上記吸気弁側電磁弁は、上記吸気弁のリフト中心角の位相を進角させる際、吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁進角側油路６に作動油が供給され、吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁遅角側油路７から作動油がドレイン（排出）されるように切り替えられる。そして、上記吸気弁側電磁弁は、上記吸気弁のリフト中心角の位相を遅角させる際、吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁進角側油路６から作動油がドレイン（排出）され、吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁遅角側油路７に作動油が供給されるように切り替えられる。また、上記吸気弁側電磁弁は、上記吸気弁のリフト中心角の位相を現在位置に維持する際、吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁進角側油路６及び吸気弁遅角側油路７に対する作動油の供給が停止されると共に、吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁進角側油路６及び吸気弁遅角側油路７からの作動用のドレイン（排出）が停止されるように切り替えられる。

上記排気弁側電磁弁は、上記排気弁側位相可変機構への作動油の供給状態を切り替えるものであり、その作動状態は、例えば、上記排気弁のバルブタイミングを進角させる進角動作と、上記排気弁のバルブタイミングを現在のバルブタイミングに維持する中立動作と、上記排気弁のバルブタイミングを遅角させる遅角動作とに大別される。

上記排気弁側電磁弁は、上記排気弁のリフト中心角の位相を進角させる際、排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁進角側油路８に作動油が供給され、排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁遅角側油路９から作動油がドレイン（排出）されるように切り替えられる。そして、上記排気弁側電磁弁は、上記排気弁のリフト中心角の位相を遅角させる際、排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁進角側油路８から作動油がドレイン（排出）され、排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁遅角側油路９に作動油が供給されるように切り替えられる。また、上記排気弁側電磁弁は、上記排気弁のリフト中心角の位相を現在位置に維持する際、排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁進角側油路８及び排気弁遅角側油路９に対する作動油の供給が停止されると共に、排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁進角側油路８及び排気弁遅角側油路９からの作動用のドレイン（排出）が停止されるように切り替えられる。

フロントカバー１は、上述した吸気弁側電磁弁取付部３及び排気弁側電磁弁取付部５が形成された金属製のカバー本体１１と、このカバー本体１１の外表面に溶着される樹脂材料からなる吸気弁側油路形成部材１２及び排気弁側油路形成部材１３とから大略構成されている。

カバー本体１１に対する吸気弁側油路形成部材１２及び排気弁側油路形成部材１３との溶着は、例えば、カバー本体１１側にシランカップリング剤を塗布し、カバー本体を加熱して吸気弁側油路形成部材１２及び排気弁側油路形成部材１３とシランカップリング剤とを化学結合させることで実現する。

図２に示すように、フロントカバー１に設けられた吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁進角側油路６は、吸気弁側電磁弁取付部３の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記吸気弁側電磁弁と連通する第１油路６ａと、カバー本体１１の外表面に一端が開口形成され、他端側から上記吸気弁側位相可変機構に作動油を供給可能な第２油路６ｂと、第１油路６ａと第２油路６ｂとを繋ぐ連結油路６ｃと、を有している。

吸気弁進角側油路６の連結油路６ｃは、図２〜図４に示すように、カバー本体１１と、吸気弁側油路形成部材１２との間に形成されている。詳述すると、連結油路６ｃは、カバー本体１１の外表面に形成された吸気弁進角側凹溝１４と吸気弁側油路形成部材１２に形成された進角側凹溝１２ａとによって形成されている。この連結油路６ｃは、カバー本体１１の外表面に沿って延び、第１油路６ａ及び第２油路６ｂに対して直交するように形成されている。

図２に示すように、フロントカバー１に設けられた吸気弁側ＶＴＣ油路２の吸気弁遅角側油路７は、吸気弁側電磁弁取付部３の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記吸気弁側電磁弁と連通する第１油路７ａと、カバー本体１１の外表面に一端が開口形成され、他端側から上記吸気弁側位相可変機構に作動油を供給可能な第２油路７ｂと、第１油路７ａと第２油路７ｂとを繋ぐ連結油路７ｃと、を有している。

吸気弁遅角側油路７の連結油路７ｃは、吸気弁進角側油路６の連結油路６ｃと同様に、カバー本体１１と、吸気弁側油路形成部材１２との間に形成されている。詳述すると、連結油路７ｃは、カバー本体１１の外表面に形成された吸気弁遅角側凹溝１５と吸気弁側油路形成部材１２に形成された遅角側凹溝１２ｂとによって形成されている。この連結油路７ｃは、カバー本体１１の外表面に沿って延び、第１油路７ａ及び第２油路７ｂに対して直交するように形成されている。

図２に示すように、フロントカバー１に設けられた排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁進角側油路８は、排気弁側電磁弁取付部５の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記排気弁側電磁弁と連通する第１油路８ａと、カバー本体１１の外表面に一端が開口形成され、他端側から上記排気弁側位相可変機構に作動油を供給可能な第２油路８ｂと、第１油路８ａと第２油路８ｂとを繋ぐ連結油路８ｃと、を有している。

排気弁進角側油路８の連結油路８ｃは、カバー本体１１と、排気弁側油路形成部材１３との間に形成されている。詳述すると、連結油路８ｃは、カバー本体１１の外表面に形成された排気弁進角側凹溝１６と排気弁側油路形成部材１３に形成された進角側凹溝１３ａとによって形成されている。この連結油路８ｃは、カバー本体１１の外表面に沿って延び、第１油路８ａ及び第２油路８ｂに対して直交するように形成されている。

図２に示すように、フロントカバー１に設けられた排気弁側ＶＴＣ油路４の排気弁遅角側油路９は、排気弁側電磁弁取付部５の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記排気弁側電磁弁と連通する第１油路９ａと、カバー本体１１の外表面に一端が開口形成され、他端側から上記排気弁側位相可変機構に作動油を供給可能な第２油路９ｂと、第１油路９ａと第２油路９ｂとを繋ぐ連結油路９ｃと、を有している。

排気弁遅角側油路９の連結油路９ｃは、カバー本体１１と、排気弁側油路形成部材１３との間に形成されている。詳述すると、連結油路９ｃは、カバー本体１１の外表面に形成された排気弁遅角側凹溝１７と排気弁側油路形成部材１３に形成された遅角側凹溝１３ｂとによって形成されている。この連結油路９ｃは、カバー本体１１の外表面に沿って延び、第１油路９ａ及び第２油路９ｂに対して直交するように形成されている。

なお、凹溝１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂは、それぞれ吸気弁側油路形成部材１２または排気弁側油路形成部材１３の型成形時に形成されるものである。そして、カバー本体１１側の凹溝１４、１５、１６、１７は、カバー本体１１の鋳造時に形成されるものである。また、第１油路６ａ、７ａ、８ａ、９ａ及び第２油路６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂは、カバー本体１１の鋳造時に同時に成形しても、鋳造後の機械加工により成形してもよい。

このような本実施例おいては、上記吸気弁側電磁弁と上記吸気弁側位相可変機構とを繋ぐ吸気弁側の進角側油路６、遅角側油路７や、上記排気弁側電磁弁と上記排気弁側位相可変機構とを繋ぐ排気弁側の進角側油路８、遅角側油路９を形成するにあたり、フロントカバー１の外表面側に形成される連結油路６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃを、吸気弁側油路形成部材１２もしくは排気弁側油路形成部材１３と、カバー本体１１との間に形成することで、フロントカバー１の外側から工具等を用いることなく形成可能となり、総じてフロントカバー１に吸気弁側ＶＴＣ油路２及び排気弁側ＶＴＣ油路４を容易に形成することが可能となる。

例えば、フロントカバー１を金属材料からなる一部品で構成した場合、上述したような連結油路６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃを形成するためには、フロントカバー１の外側から工具等を用いてそれぞれ機械加工することになるため、各機械加工毎に機械加工に用いる工具のフロントカバー１に対する進入角度を変更したり、機械加工によって生じたフロントカバー１外表面の開口を別部材を用いて塞ぐ必要があるなど、生産性の悪化や製造コストが高くなる虞があった。しかしながら、上述した本実施例では、連結油路６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃの一端を別部材を用いて塞ぐ必要がないので、総じて部品点数を少なくすることができると共に、連結油路６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃを機械加工する必要がないので、効率良く生産可能となり、また製造コストを低減することが可能となる。

そして、吸気弁側電磁弁取付部３及び排気弁側電磁弁取付部５を金属製のカバー本体１１に設定することにより、吸気弁側電磁弁取付部３及び排気弁側電磁弁取付部５に要求される寸法精度を確保しつつ、一部（吸気弁側油路形成部材１２及び排気弁側油路形成部材１３）樹脂化によるフロントカバー１の軽量化を図ることが可能となる。

さらに、フロントカバー１の一部（吸気弁側油路形成部材１２及び排気弁側油路形成部材１３）を樹脂化することにより、樹脂化された部分での減衰による放射音の低減効果を得ることができる。

また、連結油路６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃは、吸気弁側油路形成部材１２とカバー本体１１との割面上、もしくは排気弁側油路形成部材１３とカバー本体１１との割面上であれば、複数箇所で屈曲あるいは湾曲するように形成することも可能であり、ドリル等で機械加工する場合に比べて、その経路の設計自由度を向上させることができる。

なお、上述した実施例では、連結油路６ｃ、７ｃ、８ｃ、９ｃを形成するにあたって、カバー本体１１にも凹溝１４、１５、１６、１７が形成されているが、図５に示すように、樹脂材料からなる吸気弁側油路形成部材１２及び排気弁側油路形成部材１３にのみ凹溝１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂを形成するようにしてもよい。また、上述して実施例では、吸気弁側油路形成部材１２と排気弁側油路形成部材１３とが別体となっているが、両者を一体にすることも可能である。

１…フロントカバー
２…吸気弁側ＶＴＣ油路
３…吸気弁側電磁弁取付部
４…排気弁側ＶＴＣ油路
５…排気弁側電磁弁取付部
６…吸気弁進角側油路
６ａ…第１油路
６ｂ…第２油路
６ｃ…連結油路
７…吸気弁遅角側油路
７ａ…第１油路
７ｂ…第２油路
７ｃ…連結油路
８…排気弁進角側油路
８ａ…第１油路
８ｂ…第２油路
８ｃ…連結油路
９…排気弁遅角側油路
９ａ…第１油路
９ｂ…第２油路
９ｃ…連結油路
１１…カバー本体
１２…吸気弁側油路形成部材
１２ａ…進角側凹溝
１２ｂ…遅角側凹溝
１３…排気弁側油路形成部材
１３ａ…進角側凹溝
１３ｂ…遅角側凹溝
１４…吸気弁進角側凹溝
１５…吸気弁遅角側凹溝
１６…排気弁進角側凹溝
１７…排気弁遅角側凹溝

Claims (3)

1. 内燃機関の前端に取り付けられ、油圧駆動される可変バルブタイミング機構への供給油圧を制御する電磁弁の取付部が形成されたフロントカバーにおいて、
   上記電磁弁取付部が形成された金属製のカバー本体と、上記カバー本体の外表面に溶着された樹脂製部材と、を有し、
   上記カバー本体の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記電磁弁と連通する第１油路と、上記カバー本体の外表面に一端が開口形成され、他端側が上記可変バルブタイミング機構と連通する第２油路と、を繋ぐ連結油路が、上記カバー本体と上記樹脂製部材との間に形成されていることを特徴とするフロントカバー。
2. 上記連結通路は、上記樹脂製部材に形成された凹溝と上記カバー本体との間に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフロントカバー。
3. 上記連結油路は、上記カバー本体の外表面に沿って延び、上記第１油路及び上記第２油路に対して直交するように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフロントカバー。

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