JP7007144B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本願発明は、油圧式のVVT装置(可変バルブタイミング装置)を備えた内燃機関に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine provided with a hydraulic VVT device (variable valve timing device).
内燃機関において、油圧式VVT装置によってカム軸を進角させたり遅角させたりしてバルブタイミングを制御することは広く行われている。油圧式のVVT装置は、オイルの流れ方向を切り換えるオイルコントロールバルブを備えており、オイルを進角室に送ったり遅角室に送ったり切り換えているが、制御の仕事をしたオイルは、ドレン通路から排出されている。 In an internal combustion engine, it is widely practiced to control valve timing by advancing or retarding a camshaft by a hydraulic VVT device. The hydraulic VVT device is equipped with an oil control valve that switches the direction of oil flow, and switches the oil between the advance chamber and the retard chamber, but the oil that has done the control work is the drain passage. Is being discharged from.
排出されたオイルは、シリンダヘッドの凹所に流れ込んで、オイル戻し穴からオイルパンに戻されていることが多いが、オイルコントロールバルブから排出されたオイルを有効利用することが考えられており、その例として特許文献1には、オイルコントロールバルブから排出されてオイルをカムに向けてノズルから噴出させることが開示されている。
The discharged oil often flows into the recess of the cylinder head and is returned to the oil pan through the oil return hole, but it is considered that the oil discharged from the oil control valve can be effectively used. As an example,
他方、オイルコントロールバルブの配置態様は様々であるが、例えば特許文献2には、カム軸のうちタイミングチェーンに近い一端部に、オイルコントロールバルブを格納するOCV配置空間を形成して、カム軸の一端部にオイルコントロールバルブを内蔵することが開示されている。
On the other hand, there are various arrangements of the oil control valve. For example, in
特許文献1では、オイルコントロールバルブのドレンオイルを有効利用できるとはいうものの、オイルが動弁室を飛翔するため、ミスト化してブローバイガスと共に吸気系に持ち出されてしまう量が増大するおそれがある問題や、オイルの圧力によっては目的とする潤滑部まで届かずに無意味になってしまうおそれがある問題、或いは、オイルの飛翔性を確保するために高い圧力を保持すると、オイルコントロールバルブからのオイルの抜けが不完全になって、オイルコントロールバルブの作動不良を引き起こしかねないといった問題が懸念される。
In
本願発明は、このような現状に鑑み成されたものであり、オイルコントロールバルブから排出されたオイルを潤滑油として有効利用することを、特段の問題を招来することなく実現しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an attempt is made to effectively use the oil discharged from the oil control valve as a lubricating oil without causing any particular problem. ..
本願発明は、請求項1のとおり、
「複数の軸受け部を介してシリンダヘッドに回転自在に保持されたカム軸と、オイルコントロールバルブにより前記カム軸の進角制御又は遅角制御若しくは両方を行う油圧式のVVT装置と、を備え、
前記カム軸に、その軸心を通るオイル通路が形成されて、前記オイル通路から、前記複数の軸受け部のうち少なくとも1つの軸受け部にオイルを供給する潤滑用枝通路が分岐している」
という基本構成において、
「前記オイルコントロールバルブは、前記カム軸のうちタイミングチェーンの側に位置した一端部に形成されたOCV配置空間に格納されて、前記オイルコントロールバルブに、制御に使用されたオイルを排出するドレン通路が前記オイル通路と連通するように形成されている一方、
前記オイル通路のうち前記ドレン通路に近接した部位は、内径が前記ドレン通路と反対側に向けて徐々に大きくなるテーパ状の拡径部に形成されて、
前記オイル通路のうち前記潤滑用枝通路が連通した大部分の領域は、前記オイルコントロールバルブのうちオイル通路に近い端部の外径よりも大径のストレート状に形成されており、
前記潤滑用枝通路の全長は、前記オイル通路の半径よりも短い長さになっている」
という特徴を備えている。
The invention of the present application is as described in
" A camshaft rotatably held by a cylinder head via a plurality of bearings, and a hydraulic VVT device that controls the advance angle, the retard angle, or both of the camshaft by an oil control valve. ,
An oil passage passing through the axis is formed on the camshaft, and a lubrication branch passage for supplying oil to at least one of the plurality of bearing portions is branched from the oil passage. "
In the basic configuration
"The oil control valve is stored in an OCV arrangement space formed at one end of the camshaft located on the side of the timing chain, and a drain passage for discharging the oil used for control to the oil control valve. Is formed to communicate with the oil passage, while
The portion of the oil passage close to the drain passage is formed in a tapered enlarged diameter portion whose inner diameter gradually increases toward the side opposite to the drain passage.
Most of the region of the oil passage to which the lubricating branch passage communicates is formed in a straight shape having a diameter larger than the outer diameter of the end portion of the oil control valve near the oil passage.
The total length of the lubricating branch passage is shorter than the radius of the oil passage. "
It has the feature.
本願発明は様々に展開できるが、その一例として請求項2では、
「前記オイル通路のうち前記オイルコントロールバルブと反対側に位置して開口した他端部は、前記潤滑用枝通路と連通した領域に比して小さい内径になっている」
という構成になっている。
The invention of the present application can be developed in various ways, and as an example thereof, in
" The other end of the oil passage, which is located on the opposite side of the oil control valve and is open, has a smaller inner diameter than the region communicating with the lubrication branch passage."
It is configured as.
本願発明は、カム軸の内部に形成したオイル通路にオイルコントロールバルブのドレンオイルを取り込んでカム軸の潤滑に供するものであり、オイルがミスト化して飛散することはないため、オイルの消費量が増大することはない。また、カム軸は軽量化されるため、燃費の向上にも貢献できる。軸受け部やカムキャップなどにオイル通路を形成する必要がなくなるため、オイル経路を簡素化できる。 According to the present invention, the drain oil of the oil control valve is taken into the oil passage formed inside the camshaft to lubricate the camshaft, and the oil does not become mist and scatter, so that the amount of oil consumed is high. It will not increase. In addition, since the camshaft is lighter, it can contribute to improved fuel efficiency. Since it is not necessary to form an oil passage in the bearing portion or the cam cap, the oil passage can be simplified.
更に、オイル通路に流入したオイルは、カム軸の回転による遠心力によって潤滑用枝通路に向うため、オイルは加圧することなく単にオイル通路に流し込むだけで、摺動部を確実に潤滑できる。従って、オイルコントロールバルブの機能を阻害することなく、カム軸の潤滑を行うことができる。 Further, since the oil flowing into the oil passage is directed toward the lubrication branch passage by the centrifugal force due to the rotation of the camshaft, the sliding portion can be reliably lubricated by simply pouring the oil into the oil passage without pressurizing. Therefore, the camshaft can be lubricated without impairing the function of the oil control valve.
更に本願発明では、オイルコントロールバルブはその一部又は全部がカム軸に内蔵されているため、カム軸のオイル通路とオイルコントロールバルブのドレン通路とを接続する配管は不要であり、従って、構造はごく簡単になる。しかも、オイル通路のうちドレン通路に近い部位はテーパ状の拡径部になっているため、ドレン通路から排出されたオイルは、拡径部に案内されてオイル通路の内周面にスムースに付着していき、その結果、潤滑用枝通路への流入もスムースに行われる。
請求項2の構成では、機関停止後にもオイル通路にオイルが溜まったままになるため、次の始動時に摺動部を速やかに潤滑できる。また、オイル通路は外側に開口しているため、オイルコントロールバルブからのオイルの流出機能を損なうことはなくて、オイルコントロールバルブの機能を阻害することもない。
Further, in the present invention, since a part or all of the oil control valve is built in the camshaft, a pipe connecting the oil passage of the camshaft and the drain passage of the oil control valve is unnecessary, and therefore the structure is It will be very easy. Moreover, since the part of the oil passage near the drain passage has a tapered diameter-expanded portion, the oil discharged from the drain passage is guided by the diameter-expanded portion and smoothly adheres to the inner peripheral surface of the oil passage. As a result, the inflow into the lubrication branch passage is smoothly performed.
In the configuration of
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、シリンダヘッド1は上部分2と下部分3との積層構造になっており、カム軸4は、上部分2に形成したジャーナル部5,6,7に、カムキャップ8,9,10を介して回転自在に保持されている。カム軸4は吸気弁用と排気弁用とがあるが、両者とも基本的には同じ構造であるので、本実施形態では、単にカム軸4として1本だけを表示している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the
ジャーナル部5,6,7は、カム軸4の先端寄り部位を支持するフロントジャーナル5と、後端寄り部位を支持するリアジャーナル7、及び、両者の間に位置した中間ジャーナル6で構成されており、これに対応して、カムキャップも、フロントカムキャップ8、リアカムキャップ10、中間カムキャップ9で構成されている。
The
カム軸4は、VVT装置11によって進角制御又は遅角制御される。VVT装置11は、カム軸4の先端部に固定されたリング体12と、タイミングスプロケット14が固定された本体ブロック13とを備えており、タイミングスプロケット14にはタイミングチェーン15が巻き掛けられている。
The
詳細は省略するが、本体ブロック13とリング体12とは互いに嵌合して、嵌合部に遅角室と進角室とが形成されており、進角室にオイルを供給したり、遅角室にオイル供給したり切り換えるこことにより、本体ブロック13とリング体12とが相対的に回転して、カム軸4が進角制御又は遅角制御される。
Although details are omitted, the
本体ブロック13へのオイル供給の制御は、円筒状のオイルコントロールバルブ15によって成されている。オイルコントロールバルブ15、外筒16とこれに内蔵したスプール(図示せず)とを有しており、外筒16はフランジ16aを備えていて本体ブロック13に貫通しており、先端側の略半分程度は、カム軸4に形成したOCV配置空間17に挿入されて、ねじ込みで固定されている。従って、外筒16はカム軸4と一体に回転する。また、本体ブロック13は、オイルコントロールバルブ15の外筒16で回転可能に保持されている。
The oil supply to the
VVT装置11は、オイルコントロールバルブ15のスプールを進退動させる電磁ソレノイド18を備えており、電磁ソレノイド18は、フロントカバー19に装着したケーシング20に取付けられている。図1において、符号21で示す部材は蓋板、22で示す部材はカバーである。敢えて述べるまでもないが、電磁ソレノイド18はECU(エンジン・コントロール・ユニット)で制御される。
The
オイルコントロールバルブ15を構成する外筒16の先端部には、その先端面に開口したドレン通路23が形成されている。進角制御又は遅角制御により、進角室及び遅角室から排除されたオイルは、ドレン通路23に排出される。
A
そして、本実施形態では、カム軸4に、ドレン通路23に連通すると共に後端面に開口したオイル通路24を形成して、オイル通路24から、各中間ジャーナル6とリアジャーナル7とに向けて潤滑用枝通路25を分岐させている。オイル通路24はドレン通路23よりも大径になっているが、ドレン通路23に近い端部は、ドレン通路23から遠ざかる方向に広がったテーパ状の拡径部24aに形成されており、拡径部24aの除いた部分はストレート状になっている。
図2に示すように、オイル通路24のうちストレート状で潤滑用枝通路25に連通した部分は、オイルコントロールバルブ15のちオイル通路24に近い端部の外径よりも大径になっており、かつ、中間ジャーナル6及びリアジャーナル7の箇所において、潤滑用枝通路25の長さはオイル通路24の半径よりも短い長さになっている。
Then, in the present embodiment, the
As shown in FIG. 2, the portion of the
オイル通路24はドリル加工又は鋳造時の鋳抜きによって形成できる。ドリル加工の場合は、拡径部24aを除いてストレート状になるのが普通であるが、鋳抜きピンを使用して鋳抜きで形成する場合は、鋳抜きピンの抜き勾配をつけるために、オイル通路24は終端に向けて内径が徐々に拡大するように若干のテーパがつくことになる。ドリル加工にしても鋳抜きにしても、内径が段階的に変わるように形成するといったことも可能である。
The
なお、中間ジャーナル6及びリアジャーナル7と中間カムキャップ9及びリアカムキャップ10のうちいずれか一方又は両方に、潤滑用枝通路25と連通した環状溝を形成してもよい。図1において符号26で示すのはロッカアームである。
An annular groove communicating with the
以上の説明から理解できるように、本実施形態では、カム軸4の軸受け部は、フロントジャーナル5の箇所を除いて、オイルコントロールバルブ15から排出されたドレンオイルで潤滑される。従って、ジャーナル部6,7やカムキャップに潤滑用のオイル通路を形成する必要はなくて、それだけオイル流路を簡素化できる。
As can be understood from the above description, in the present embodiment, the bearing portion of the
また、オイル通路24に流入したオイルは後端から排出されるが、オイル通路24の内面は滑らかに加工できるため、オイルがオイル通路24の端から流下するにおいてオイルを振り飛ばすことを防止できる。従って、特許文献1とは違って、ドレンオイルがミスト化することは殆どなく、オイルがブローバイガスに混入して吸気系に持ち去られることはない。
Further, the oil flowing into the
また、オイル通路24に流入したオイルは、カム軸4の回転による遠心力によってオイル通路24の内周面に密着する傾向を呈するため、オイルがオイル通路24に充満していなくても、オイルを潤滑用枝通路25に導いて摺動部を確実に潤滑できる。特に、本実施形態のようにオイル通路24をドレン通路23よりも大径に形成すると、オイルに作用する遠心力も大きくなるため、潤滑用枝通路25へのオイルの流入を確実化できる。
Further, the oil flowing into the
更に、オイル通路24の始端部はテーパ状の拡径部24aなっているため、ドレン通路23から流れ出たオイルは、テーパ面の案内作用によってオイル通路24の内周面に付着していく。これによっても、潤滑用枝通路25へのオイルの流入を確実化できる。
Further, since the starting end portion of the
図2に示すように、オイル通路24の端部に穴空きのプラグ27を装着してオイル通路24の他端部を他のストレート状の部位に比して小径に設定すると、機関停止後にもオイル通路24にオイルが溜まったままになるため、次の始動時に摺動部を速やかに潤滑できる。また、プラグ27は穴空きであるため、オイルは加圧されはいない。従って、オイルコントロールバルブ15からの流出機能を損なうことはなくて、オイルコントロールバルブ15の機能を阻害することもない。
As shown in FIG. 2, if a
プラグ27の有無とは関係なく、図2に一点鎖線で示すように、カム軸4の後端部をカバー28で覆うことも可能である。このようにカバー28を設けると、仮にオイルが飛散しても、ミストが動弁室に飛散することを防止できる。
It is also possible to cover the rear end of the
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various ways.
本願発明は、VVT装置付き内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in an internal combustion engine equipped with a VVT device. Therefore, it can be used industrially.
1,2,3 シリンダヘッド
4 カム軸
5,6,7 ジャーナル部
8,9,10 カムキャップ
11 VVT装置
15 オイルコントロールバルブ
16 オイルコントロールバルブの外筒
18 VVT装置を構成する電磁ソレノイド
23 オイルコントロールバルブのドレン通路
24 オイル通路
24a 拡径部
25 潤滑用枝通路
1,2,3
Claims (2)
前記カム軸に、その軸心を通るオイル通路が形成されて、前記オイル通路から、前記複数の軸受け部のうち少なくとも1つの軸受け部にオイルを供給する潤滑用枝通路が分岐している、内燃機関であって、
前記オイルコントロールバルブは、前記カム軸のうちタイミングチェーンの側に位置した一端部に形成されたOCV配置空間に格納されて、前記オイルコントロールバルブに、制御に使用されたオイルを排出するドレン通路が前記オイル通路と連通するように形成されている一方、
前記オイル通路のうち前記ドレン通路に近接した部位は、内径が前記ドレン通路と反対側に向けて徐々に大きくなるテーパ状の拡径部に形成されて、
前記オイル通路のうち前記潤滑用枝通路が連通した大部分の領域は、前記オイルコントロールバルブのうちオイル通路に近い端部の外径よりも大径のストレート状に形成されており、
前記潤滑用枝通路の全長は、前記オイル通路の半径よりも短い長さになっている、
内燃機関。 It is provided with a camshaft rotatably held by a cylinder head via a plurality of bearing portions, and a hydraulic VVT device that controls the advance angle, the retard angle, or both of the camshaft by an oil control valve.
An oil passage passing through the axis of the camshaft is formed, and a lubrication branch passage for supplying oil to at least one of the plurality of bearing portions is branched from the oil passage. It ’s an institution,
The oil control valve is stored in an OCV arrangement space formed at one end of the camshaft located on the side of the timing chain, and the oil control valve has a drain passage for discharging the oil used for control. While being formed to communicate with the oil passage,
The portion of the oil passage close to the drain passage is formed in a tapered enlarged diameter portion whose inner diameter gradually increases toward the side opposite to the drain passage.
Most of the region of the oil passage to which the lubricating branch passage communicates is formed in a straight shape having a diameter larger than the outer diameter of the end portion of the oil control valve near the oil passage.
The total length of the lubricating branch passage is shorter than the radius of the oil passage.
Internal combustion engine.
請求項1に記載した内燃機関。 The other end of the oil passage located on the opposite side of the oil control valve has an inner diameter smaller than that of the region communicating with the lubrication branch passage.
The internal combustion engine according to claim 1.
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JP2019060314A JP2019060314A (en) | 2019-04-18 |
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Citations (4)
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JP2016023620A (en) | 2014-07-23 | 2016-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine control unit |
JP2016056851A (en) | 2014-09-08 | 2016-04-21 | 株式会社デンソー | Hydraulic control valve |
US20160376939A1 (en) | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Hyundai Motor Company | Oil supply system for engine equipped with cvvt |
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