JP2004092567A - Variable valve system of engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの可変動弁装置に関し、特に、油圧式の位相可変機構を備えたエンジンの可変動弁装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のエンジンのバルブタイミング制御装置としては、カムシャフトの一端側に油圧式の位相可変機構を設け、スプロケットやタイミングプーリとカムシャフトとの位相を変化させることが知られている。
例えば、特開平9−195805号公報にも開示されているように、位相可変機構は、カムシャフトの一端側端部においてカムプーリに一体的に連結されるケーシングと、そのケーシング内に勘合され、カムシャフトに一体的に連結されるロータとから構成されている。ケーシングには、中空円筒状に形成されるとともに、その中空円筒内面に中空円筒の中心に向かって延びる4つの突出部が形成され、ロータには、円筒状のボス部の外周から径方向外方に延びる4つのベーンが形成されている。そして、ケーシングに形成された4つの突出部とロータに形成された4つのベーンとは周方向に交互に配置されて8つの受圧室が形成され、この8つの受圧室の内、ロータの各ベーンに対しカムシャフトの回転側に位置づけられた4つの受圧室が遅角室として構成される一方、この遅角室の反対側に位置づけられた4つの受圧室が進角室として構成される。
このような位相可変機構においては、遅角室と油圧源とが連通されると、遅角室の油圧が増大されてロータがケーシングに対しカムシャフトの回転と反対側に回動され、これによってバルブタイミングを遅角側に変更することができる一方、進角室が油圧源と連通されると、進角室の油圧が増大されてロータがケーシングに対しカムシャフトの回転する側に回動され、これによってバルブタイミングを進角側に変更することができるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の先行技術のように油圧式の位相可変機構を備えた場合、進角室と油圧源とを連通する進角用給油通路と、遅角室と油圧源とを連通する遅角用給油通路とを追加する必要がある。
ここで、位相可変機構に対する油圧は、通常、油圧源からカムシャフトの軸受部を介した後位相可変機構に供給されることになるが、カムシャフトの軸受部にはもともとカムシャフト潤滑用のカムシャフト用給油通路が形成されているため、カムシャフトの軸受部には、従来からあるカムシャフト用給油通路に加え、進角用給油通路及び遅角用給油通路の計3つの通路が並列に形成されることになる。
しかしながら、カムシャフトの軸受部に、進角用給油通路と遅角用給油通路とを単に並列に追加すると、カムシャフトの軸受部を構成するカムキャツプ等各部品の幅を長くする必要が生じ、それに伴ってエンジン全長が長くなり、エンジンが大型化するという問題が生じる。
【0004】
本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、エンジンの大型化を抑制しつつ、進角用給油通路、遅角用給油通路を追加形成することが可能なエンジンの可変動弁装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明にあってはその解決手法として次のようにしてある。すなわち、本発明の第1の構成においては、吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカムシャフトと、
該カムシャフトの一端側に設けられ、クランクシャフトの回転に同期して上記カムシャフトを回転させるカムシャフト駆動部材と、
上記カムシャフトとカムシャフト駆動部材との間の位相を変化させ、上記吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期を進角側または遅角側に変更する油圧式の位相可変機構とを備え、
該位相可変機構は、上記カムシャフト駆動部材に連結されるケーシング部材と、
該ケーシング部材内に勘合され、上記カムシャフトに連結される回転部材と、上記ケーシング部材と上記回転部材との間に形成され、油圧の増大に伴って上記回転部材を吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期が進角側になるように回転させる進角室と、
上記ケーシング部材と上記回転部材との間に形成され、油圧の増大に伴って上記回転部材を吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期が遅角側になるように回転させる遅角室とを備えてなるエンジンの可変動弁装置において、
上記カムシャフトは、シリンダヘッド上部に設けられるカムホルダと、該カムホルダ上部に設けられるカムキャップとの間において軸支されるとともに、
上記位相可変機構における進角室と油圧源とを連通する進角用給油通路及び上記位相可変機構における遅角室と油圧源とを連通する遅角用給油通路が上記シリンダヘッド内に形成されており、かつ
該進角用給油通路及び遅角用給油通路の内、一方の通路が上記シリンダヘッドと上記カムホルダとの接合面に溝状に形成される一方、他方の通路が上記カムホルダと上記カムキャツプとの間の接合面に溝状に形成されるよう構成してある。本発明の第1の構成によれば、進角用給油通路と遅角用給油通路とが各々異なる接合面に溝状に形成されるため、同一面に形成される通路数の増加を抑制することができ、カムキャツプ等カムシャフトの軸受部を構成する部品の幅が長くなるのを抑えることができ、エンジン全長を抑えることができる。
【0006】
また、本発明の第2の構成において、上記シリンダヘッドと上記カムホルダとの接合面または上記カムホルダと上記カムキャップとの接合面のいずれか一方の接合面には、上記カムシャフト潤滑用のカムシャフト用給油通路が溝状に形成されるよう構成してある。
本発明の第2の構成によれば、一つの接合面には、進角用給油通路と遅角用給油通路との内一方の通路と、カムシャフト用給油通路とが形成されるだけであって、全ての通路が同一面上に形成されることが抑制されるため、カムキャツプ等カムシャフトの軸受部を構成する部品の幅が長くなるのを抑えることができ、エンジン全長を抑えることができる。
【0007】
また、本発明の第3の構成において、上記進角用給油通路及び遅角用給油通路は、上記油圧源と接続される主給油通路から分岐形成されており、上記主給油通路には、上記進角用給油通路及び遅角用給油通路の内いずれの通路と油圧源との連通状態を切換える油圧制御弁が備えられるよう構成してある。
本発明の第3の構成によれば、油圧制御弁によって油圧源に対する進角用給油通路及び遅角用給油通路の切換が行え、吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期を変更することができる。
【0008】
また、本発明の第4の構成において、上記カムシャフトは、吸気バルブ駆動用の吸気カムシャフトと、排気バルブ駆動用の排気カムシャフトとから構成されており、
該各カムシャフトには、各々上記位相可変機構が備えられるとともに、各位相可変機構に対して各々上記油圧制御弁が備えられたものであって、
上記位相可変機構における進角室は上記カムシャフトの回転方向に対して反回転方向に位置され、上記位相可変機構における遅角室は上記カムシャフトの回転方向に対して同回転方向に位置されるとともに、
上記排気カムシャフトに備えられた上記位相可変機構には、排気バルブの開閉時期が最進角位置になるよう上記回転部材を付勢する付勢部材が備えられており、
上記各油圧制御弁の内、上記排気カムシャフトに備えられた上記位相可変機構用の上記油圧制御弁を上記油圧源に近接させて配置するよう構成してある。
通常、位相可変機構は、エンジンが停止されて進角室、遅角室のいずれにも油圧が供給されなくなると、位相可変機構における回転部材がケーシング部材内のと遅角側に位置する突出部に接する位置まで回転させられるため、バルブの開閉時期は、最遅角位置とされる。
ここで、排気バルブが最遅角位置とされると排気バルブの閉時期が遅くなるため、吸、排気オーバーラップ期間が長くなり、内部EGR量が増加するため、エンジン始動性が悪化するという問題がある。
そこで、排気バルブ用に位相可変機構を備えた場合、位相可変機構における回転部材を最進角に付勢するバネ等の付勢部材を設けることが行われている。
そして、付勢部材が備えられた位相可変機構を作動させる場合、その付勢部材の付勢力に抗して回転部材を駆動させるために油圧を高くすることが望まれる。本発明の第4の構成によれば、付勢部材が備えられる位相可変機構用の油圧制御弁を上記油圧源に近接させて配置されるため、付勢部材の付勢力に抗する高い油圧を供給することができ、付勢部材が備えられる位相可変機構による吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期制御を正確に行うことができる。
【0009】
また、本発明の第5の構成において、上記カムシャフトは、吸気バルブ駆動用の吸気カムシャフトと、排気バルブ駆動用の排気カムシャフトとから構成されるとともに、該各カムシャフトに各々上記位相可変機構が備えられており、
上記各カムシャフトに設けられた上記各位相可変機構に対する進角用給油通路又は遅角用給油通路がともに略同一線上に配置されるよう構成してある。
本発明の第5の構成によれば、各カムシャフト用に設けられた2つの進角用給油通路又は遅角用給油通路がともに略同一線上に配置されるため、カムキャップ等カムシャフトの軸受部を構成する部品の幅が長くなるのを抑えることができ、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトに共に位相可変機構が備えられた場合であってもエンジン全長を抑えることができる。
【0010】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンの大型化を抑制しつつ、進角用給油通路、遅角用給油通路を追加形成することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施形態に係るシリンダヘッド平面図、図2は図1を紙面上左側から見たエンジン側面図(尚、可変位相機構の図示は省略している)、図3は図2のA−A断面図、図4はロッカアーム平面図、図5はバルブスプリングを示す図である。
図1に示すように、シリンダヘッド1には、吸気カムシャフト2と排気カムシャフト3とが配設されており、その吸気カムシャフト2及び排気カムシャフト3の各一端には、各々位相可変機構4、5が備えられている。
【0012】
吸気カムシャフト2、排気カムシャフト3は、図2に示されるように、シリンダヘッド1上に配設されるカムホルダ6とカムキャツプ7との間において軸支されている。
尚、8は、シリンダブロック9に配設されたオイルポンプである。
【0013】
吸気カムシャフト2、排気カムシャフト3は、図3に示すように、ロッカーアーム10、11を介して2つの吸気バルブ12、2つの排気バルブ13を各々開閉駆動するよう構成されている。
また、吸気カムシャフト2は、図1に示すように、リフト量が異なる低速カム2aと、高速カム2b(低速カム2aに対し、リフト量が大)とを各気筒毎に備えており、図4に示すように、吸気側のロッカアーム10も低速カム2a用の低速用ロッカアーム10aと、高速カム2b用の高速用ロッカアーム10bとを備えている。
また、低速用ロッカーアーム10aにはロックピン14が内臓される一方、高速用ロッカアーム10bにはロックピン14の挿入が可能なロックピン挿入孔15が形成されている。
上記ロックピン14は、油圧式の駆動装置(図示省略)によってロックピン挿入孔15に対する挿入、非挿入状態が切換え制御されるように構成されており、例えば、エンジン回転数が設定回転数以下の時はロックピン14をロックピン挿入孔に対し非挿入状態とし、エンジン回転数が設定回転数以上の時はロックピン14をロックピン挿入孔15に対し挿入状態となるよう切換えられる。
これによって、低回転時は低速カム2aによって低速用ロッカーアーム10aが、高速カム2bによって高速用ロッカーアーム10bが各々独立して駆動されるとともに、高回転時は高速カム2bによって低速用ロッカーアーム10aと高速用ロッカーアーム10bとが同時に駆動される。
この時、図4に示すように、高速カム2bから高速用ロッカーアーム10bに対する荷重入力点Wが吸気バルブ12間センターLに対し、所定量高速用ロッカアーム10b側にオフセットするよう設定されている。これは、低速用ロッカーアーム10aが、高速用ロッカーアーム10bに対し小型化されており、重心が吸気バルブセンターLよりも高速用ロッカーアーム10b側にずれているためであり、荷重入力点Wをこの重心に一致させることによって、高回転時、高速カム10bにより低速用ロッカーアーム10aと高速用ロッカアーム10bとを同時に駆動する際、低速用ロッカーアーム10aと高速用ロッカーアーム10bとを均等な荷重バランスによって駆動することができる。
【0014】
また、図3、5に示されるように、バルブシート16はその座面が大径とされるとともに、バルブスプリング17は、バルブシート16の座面付近の一部のみ大径とされるよう構成されている。
これによって、軽量化によりバルブシート16の剛性が低下した場合であっても、バルブシート16におけるバルブスプリング17の接触面積を大きく確保でき、面圧を低下させることができるため、バルブシート16の耐久性、信頼性を確保することができる。
【0015】
次に、位相可変機構4、5の詳細について説明する。
図6は位相可変機構4の断面図、図7は図6のB−B断面図、図8は図6のC−C断面図である。
尚、位相可変機構4、5は後述する付勢手段としてのスプリング部材Pを除いては同一構造であるため、以下吸気側の位相可変機構4について説明する。
位相可変機構4は、図6、7、8に示すように、中空とされて内面に複数の突出部18aを有するケーシング18と、そのケーシング18の蓋部材19とを有し、これらのケーシング18と、蓋部材19とが複数のボルト20によってカムプーリ21に固定されている。
【0016】
また、位相可変機構4は、座金22を介してボルト23により上記吸気カムシャフト2に固定された回転部材としてのロータ24を有し、このロータ24には、円筒状のボス部24aの外周から径方向に延びる4つの係合部24bが備えられている。
この係合部24bは、上記突出部18aと周方向に交互に配置されて8つの油圧室25が形成されており、この内、各係合部24bに対し吸気カムシャフト2の回転方向Aに位置づけられた各4つの油圧室が遅角室25aとして構成され、各係合部24bに対し吸気カムシャフトの反回転方向Bに位置づけられた各4つの油圧室を進角室25bとして構成されている。
上記ロータ24は、上記カムプーリ21、ケーシング18、蓋部材19に対して、上記突出部21bと係合部24bとが当接するまで所定範囲(図7、8中Θじ示す範囲)内で相対回転可能とされ、吸気カムシャフト2のカムプーリ21に対する位相角、言いかえれば、クランクシャフトに対する吸気カムシャフト2に対する位相角が変更可能され、これにより吸気バルブ12の開閉時期が変更されるようになっている。
例えば、上記遅角室25aに油圧が供給されると、ロータ24は、係合部24bが突出部18aに係合するまで吸気カムシャフト2の回転方向Aとは反対方向Bに回転され、図3、4中符合Xで示す最遅角位置とされる。また、上記進角室25bに油圧が供給されると、ロータ24は、係合部24bが突出部18aに係合するまで吸気カムシャフト2の回転方向Aと同方向に回転され、図3、4中符合X’で示す最進角位置とされる。
【0017】
次に、吸気側の位相可変機構4に対する排気側の位相可変機構5の違いについて説明する。
排気側の位相可変機構5は、図1にも示すように、付勢手段としてのスプリング部材Pが配設されている。このスプリング部材Pは、ケーシング18とロータ24とに跨って固定されており、エンジン停止時、遅角室25a、進角室25bともに油圧が供給されなくなった際、ロータ24位置を強制的に最進角位置Xに付勢するためのものである。これは、エンジン停止時、排気バルブ13が最遅角位置とされ、吸、排気オーバーラップ期間が大きくなり、内部EGRが増大することによる始動性の悪化を抑制するためのものである。
【0018】
次に、図2、図9〜11に基づいて上記遅角室25a及び進角室25bに対する遅角用給油通路、進角用給油通路の構造について説明する。
図9は遅角用給油通路、進角用給油通路を摸式的に示す摸式図、図10はカムホルダ6を下面側から見た平面図、図11はカムキャップ7を下面側からみた平面図である。
図2、9に示すように、オイルポンプ8からの油圧は、主給油通路26を介した後、まず排気用の位相可変機構5の油圧制御弁27に供給される。
油圧制御弁27に供給された油圧は、上記遅角室25a、進角室25bに各々切換えて供給されるように構成されている。
まず、油圧制御弁27が遅角室25aに油圧が供給されるよう切換え制御された場合、シリンダヘッド1に形成された排気用第1遅角給油通路28、図10に示すシリンダヘッド1とカムホルダ6との接合面(カムホルダ6下面)に形成された溝状の排気用第2遅角給油通路29、その排気用第2遅角給油通路29から排気カムシャフト3に延びる排気用第3遅角給油通路30及び図11に示すカムホルダ6とカムキャツプ7との接合面(カムキャップ7下面)に形成された溝状の排気用第4遅角給油通路31を介して上記遅角室25aに油圧が供給される。また、油圧制御弁27が進角室25bに油圧が供給されるよう切換え制御された場合、シリンダヘッド1に形成された排気用第1進角給油通路32、図10に示すシリンダヘッド1とカムホルダ6との接合面(カムホルダ6下面)に形成された溝状の排気用第2進角給油通路33、その排気用第2進角給油通路33から排気カムシャフト3に延びる排気用第3進角給油通路34を介して上記進角室25bに油圧が供給される。
また、排気用の位相可変機構5の油圧制御弁27よりも下流側の主給油通路26には、吸気用の位相可変機構4の油圧制御弁35が配置されている。
油圧制御弁35が遅角室25aに油圧が供給されるよう切換え制御された場合、
シリンダヘッド1に形成された吸気用第1遅角給油通路36、図11に示すカムホルダ6とカムキャップ7との接合面(カムキャップ7下面)に形成された溝状の吸気用第2遅角給油通路37を介して上記遅角室25aに油圧が供給される。また、油圧制御弁35が進角室25bに油圧が供給されるよう切換え制御された場合、シリンダヘッド1に形成された吸気用第1進角給油通路38、図10に示すシリンダヘッド1とカムホルダ6との接合面(カムホルダ6下面)に形成された溝状の吸気用第2進角給油通路39、その吸気用第2進角給油通路39から吸気カムシャフト2に延びる吸気用第3進角給油通路40を介して上記進角室25bに油圧が供給される。
尚、上記主給油通路26は、カムホルダ6とカムキャツプ7との接合面まで貫通するよう形成されており、その主給油通路26は、図11に示すように、各カムシャフト2、3の軸受部に潤滑油を供給するため、カムシャフト用通路26a、26bとに分岐形成されている。
【0019】
また、図11に示すように、排気用第4遅角給油通路31及び吸気用第2遅角給油通路37は、カムホルダ6の略中心付近から互いに相反する方向に延設されて排気用第4遅角給油通路31と吸気用第2遅角給油通路37とが略同一線上に配置されるとともに、カムシャフト用給油通路26a、26bも同一線上に配置され、カムホルダ6とカムキャップ7との接合面には、実質2つの給油通路が並列に形成されるよう構成されている。
【0020】
以上のように、本実施形態によれば、進角用給油通路の一部を構成する排気用第2進角給油通路33、吸気用第2進角給油通路39が各々シリンダヘッド1とカムホルダ6との接合面に形成される一方、遅角用給油通路の一部を構成する排気用第4遅角給油通路31、吸気用第2遅角給油通路37が各々カムホルダ6とカムキャツプ7との接合面に形成されるよう構成されているため、進角用給油通路の一部と遅角用給油通路の一部とが各々異なる接合面に形成されて、同一面に形成される通路数の増加を抑制することができるため、カムホルダ6、カムキャップ7の幅が長くなるのを抑えることができ、エンジン全長を抑えることができる。
また、カムホルダ6とカムキャップ7との接合面において、カムホルダ6の中心付近から排気用第4遅角給油通路31と吸気用第2遅角給油通路37とが互いに相反する方向に延設され、両通路31、37が略同一線上に位置するよう配置されるとともに、カムシャフト用給油通路26a、26bも略同一線上に位置するよう配置されるため、一つの接合面において、実質2つの通路を形成するだけのカムホルダ6の幅を確保しておけばよく、吸気カムシャフト2及び排気カムシャフト3に共に位相可変機構4、5が備えられた場合であってもカムホルダ6の幅が長くなるのを抑えることができ、エンジン全長を抑えることができる。
また、排気用の位相可変機構5の油圧制御弁27は、油圧源としてのオイルポンプ8に近接させて配置されるため、排気用の位相可変機構5に高い油圧を供給することができ、スプリング部材Pの付勢力に抗する高い油圧により排気用の位相可変機構5によるバルブタイミングの変更を正確に行うことができる。
【0021】
尚、本実施形態では、遅角用給油通路の一部をカムホルダ6とカムキャツプ7との接合面に、進角用給油通路の一部をカムホルダ6とシリンダヘッド1との接合面に形成する例を示したが、逆に遅角用給油通路の一部をカムホルダ6とシリンダヘッド1との接合面に、進角用給油通路の一部をカムホルダ6とカムキャツプ7との接合面に形成するようにしてもよい。
また、本実施形態では、カムホルダ6とカムキャツプ7との接合面に形成される遅角用通路の一部はカムキャツプ7下面に、カムホルダ6とシリンダヘッド1との接合面に形成される進角用通路の一部はカムホルダ6下面に、各々形成する例を示したが、遅角用通路の一部をカムホルダ6側の上面側に、進角用通路の一部をシリンダヘッド1側の上面側に形成するようにしてもよい。
また、本実施形態では、位相可変機構を吸気カムシャフト2と、排気カムシャフト3との両方に備える例を示したが、いずれか一方のみ備えるエンジンに適用させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るシリンダヘッド平面図。
【図2】本実施形態に係るエンジン側面図。
【図3】図2のA−A断面図。
【図4】ロッカーアーム平面図。
【図5】バルブスプリングを示す図。
【図6】位相可変機構4の断面図。
【図7】図6のB−B断面図。
【図8】図6のC−C断面図。
【図9】図9は遅角用給油通路、進角用給油通路を摸式的に示す摸式図。
【図10】カムホルダ6を下面側から見た平面図。
【図11】カムキャップ7を下面側からみた平面図。
【符号の説明】
1:シリンダヘッド
2:吸気カムシャフト
3:排気カムシャフト
4、5:位相可変機構
6:カムホルダ
7:カムキャップ
8:オイルポンプ(油圧源)
12:吸気バルブ
13:排気バルブ
18:ケーシング(ケーシング部材)
21:カムプーリ(カムシャフト駆動部材)
24:ロータ(回転部材)
25a:遅角室
25b:進角室
26a、26b:カムシャフト用給油通路
27、35:油圧制御弁
28:排気用第1遅角給油通路(遅角用給油通路)
29:排気用第2遅角給油通路(遅角用給油通路)
30:排気用第3遅角給油通路(遅角用給油通路)
31:排気用第4遅角給油通路(遅角用給油通路)
32:排気用第1進角給油通路(進角用給油通路)
33:排気用第2進角給油通路(進角用給油通路)
34:排気用第3進角給油通路(進角用給油通路)
36:吸気用第1遅角給油通路(遅角用給油通路)
37:吸気用第2遅角給油通路(遅角用給油通路)
38:吸気用第1進角給油通路(進角用給油通路)
39:吸気用第2進角給油通路(進角用給油通路)
40:吸気用第3進角給油通路(進角用給油通路)
P:スプリング部材(付勢部材)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable valve operating device for an engine, and more particularly, to a variable valve operating device for an engine having a hydraulic phase variable mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a valve timing control device for this type of engine, it is known that a hydraulic phase variable mechanism is provided at one end of a camshaft to change the phase between a sprocket or a timing pulley and the camshaft.
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-195805, the variable phase mechanism includes a casing integrally connected to a cam pulley at one end of a camshaft, and a cam which is fitted in the casing to form a cam. And a rotor integrally connected to the shaft. The casing is formed in a hollow cylindrical shape, and four protruding portions extending toward the center of the hollow cylinder are formed on the inner surface of the hollow cylinder. The rotor has a radially outward direction from the outer periphery of the cylindrical boss portion. Are formed. The four projecting portions formed on the casing and the four vanes formed on the rotor are alternately arranged in the circumferential direction to form eight pressure receiving chambers. Of the eight pressure receiving chambers, each vane of the rotor is provided. In contrast, the four pressure receiving chambers located on the rotation side of the camshaft are configured as retard chambers, while the four pressure receiving chambers located on the opposite side of the retard chamber are configured as advance chambers.
In such a variable phase mechanism, when the retard chamber and the hydraulic pressure source communicate with each other, the oil pressure in the retard chamber is increased, and the rotor is rotated on the opposite side to the rotation of the camshaft with respect to the casing. While the valve timing can be changed to the retard side, when the advance chamber communicates with the hydraulic pressure source, the oil pressure in the advance chamber is increased, and the rotor is rotated relative to the casing to the side where the camshaft rotates. Thus, the valve timing can be changed to the advance side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a hydraulic phase variable mechanism is provided as in the above-described prior art, an advance oil supply passage communicating the advance chamber with the hydraulic source, and a retard oil passage communicating the retard chamber with the hydraulic source are provided. It is necessary to add an oil supply passage.
Here, the hydraulic pressure for the variable phase mechanism is normally supplied from the hydraulic pressure source to the variable phase mechanism via the bearing portion of the camshaft, but the camshaft bearing originally has a camshaft for camshaft lubrication. Since the oil supply passage for the shaft is formed, a total of three passages, an advance oil supply passage and a retard oil supply passage, are formed in parallel with the conventional camshaft oil supply passage in the bearing portion of the camshaft. Will be done.
However, simply adding an advancing oil supply passage and a retarding oil supply passage to the camshaft bearing portion in parallel requires the width of each component, such as a cam cap, that constitutes the camshaft bearing portion to be increased. Along with this, there arises a problem that the total length of the engine becomes longer and the size of the engine becomes larger.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to additionally form an advance oil supply passage and a retard oil supply passage while suppressing an increase in the size of an engine. An object of the present invention is to provide a variable valve operating device for an engine.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides the following as a solution. That is, in the first configuration of the present invention, a camshaft that drives an intake valve or an exhaust valve;
A camshaft drive member provided on one end side of the camshaft and rotating the camshaft in synchronization with rotation of a crankshaft;
A hydraulic phase variable mechanism that changes the phase between the camshaft and the camshaft drive member, and changes the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve to an advanced side or a retarded side,
A casing member connected to the camshaft driving member;
A rotating member fitted into the casing member and connected to the camshaft; and a rotating member formed between the casing member and the rotating member, which opens and closes an intake valve or an exhaust valve with an increase in hydraulic pressure. An advance chamber that rotates so that the time is on the advance side,
A retard chamber formed between the casing member and the rotating member, for rotating the rotating member such that the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve is retarded with an increase in hydraulic pressure. In engine variable valve gear,
The camshaft is supported between a cam holder provided on an upper portion of a cylinder head and a cam cap provided on an upper portion of the cam holder,
An advance oil supply passage communicating the advance chamber and the hydraulic power source in the variable phase mechanism and a retard oil supply passage communicating the retard chamber and the hydraulic source in the variable phase mechanism are formed in the cylinder head. One of the advancing oil supply passage and the retarding oil supply passage is formed in a groove shape on a joint surface between the cylinder head and the cam holder, and the other passage is formed between the cam holder and the cam cap. Is formed in the shape of a groove on the joint surface between them. According to the first configuration of the present invention, since the advancing oil supply passage and the retarding oil supply passage are formed in the form of grooves on different joining surfaces, an increase in the number of passages formed on the same surface is suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the width of a component constituting a bearing portion of a camshaft such as a cam cap, thereby suppressing an overall engine length.
[0006]
Further, in the second configuration of the present invention, the camshaft for lubricating the camshaft may be provided on one of a joint surface between the cylinder head and the cam holder or a joint surface between the cam holder and the cam cap. The fuel supply passage is formed in a groove shape.
According to the second configuration of the present invention, only one of the advance oil supply passage and the retard oil supply passage and the camshaft oil supply passage are formed on one joint surface. Therefore, since all the passages are suppressed from being formed on the same plane, it is possible to suppress an increase in the width of a component constituting a bearing portion of a camshaft such as a cam cap, and to suppress an overall engine length. .
[0007]
Further, in the third configuration of the present invention, the advance oil supply passage and the retard oil supply passage are formed by branching from a main oil supply passage connected to the hydraulic pressure source. A hydraulic control valve for switching a communication state between any one of the advance oil supply passage and the retard oil supply passage and the hydraulic power source is provided.
According to the third configuration of the present invention, it is possible to switch between the advance oil supply passage and the retard oil supply passage for the hydraulic pressure source by the hydraulic control valve, and to change the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve.
[0008]
Further, in the fourth configuration of the present invention, the camshaft includes an intake camshaft for driving an intake valve and an exhaust camshaft for driving an exhaust valve.
Each of the camshafts is provided with the variable phase mechanism, and the hydraulic control valve is provided for each variable phase mechanism,
The advance chamber in the variable phase mechanism is located in a direction opposite to the rotation direction of the camshaft, and the retard chamber in the variable phase mechanism is located in the same rotation direction as the rotation direction of the camshaft. With
The variable phase mechanism provided in the exhaust camshaft includes an urging member that urges the rotating member so that the opening and closing timing of the exhaust valve is at the most advanced position.
Among the hydraulic control valves, the hydraulic control valve for the variable phase mechanism provided on the exhaust camshaft is arranged close to the hydraulic power source.
Normally, when the engine is stopped and the hydraulic pressure is not supplied to both the advance chamber and the retard chamber, the rotating member of the phase variable mechanism is located at the retard side with respect to the rotating member in the casing member. , The valve is opened and closed at the most retarded position.
Here, when the exhaust valve is set to the most retarded position, the closing timing of the exhaust valve is delayed, so that the intake and exhaust overlap periods are prolonged, and the internal EGR amount is increased, thereby deteriorating the engine startability. There is.
Therefore, when a variable phase mechanism is provided for the exhaust valve, an urging member such as a spring for urging the rotating member of the variable phase mechanism to the most advanced angle has been provided.
When operating the variable phase mechanism provided with the urging member, it is desirable to increase the hydraulic pressure in order to drive the rotating member against the urging force of the urging member. According to the fourth configuration of the present invention, since the hydraulic control valve for the variable phase mechanism provided with the urging member is disposed close to the hydraulic pressure source, a high hydraulic pressure against the urging force of the urging member is provided. The opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve can be accurately controlled by the variable phase mechanism provided with the biasing member.
[0009]
Further, in the fifth configuration of the present invention, the camshaft includes an intake camshaft for driving an intake valve and an exhaust camshaft for driving an exhaust valve, and each of the camshafts has a variable phase. Mechanism is provided,
The advance oil supply passage or the retard oil supply passage for each of the phase variable mechanisms provided in each of the camshafts is arranged on substantially the same line.
According to the fifth configuration of the present invention, the two advancing oil supply passages or the retarding oil supply passages provided for the respective camshafts are both disposed substantially on the same line, so that camshaft bearings such as cam caps are provided. It is possible to suppress an increase in the width of the components constituting the portion, and to suppress the overall length of the engine even when both the intake camshaft and the exhaust camshaft are provided with a phase variable mechanism.
[0010]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to additionally form an advance oil supply passage and a retard oil supply passage while suppressing an increase in the size of the engine.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a cylinder head according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of an engine when FIG. 1 is viewed from the left side on the paper (note that a variable phase mechanism is not shown), and FIG. FIG. 4 is a plan view of a rocker arm, and FIG. 5 is a view showing a valve spring.
As shown in FIG. 1, an
[0012]
As shown in FIG. 2, the
[0013]
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 1, the
The low-
The
Thus, the low-
At this time, as shown in FIG. 4, the load input point W from the high-
[0014]
Also, as shown in FIGS. 3 and 5, the
As a result, even when the rigidity of the
[0015]
Next, details of the phase
6 is a sectional view of the phase
Since the phase
As shown in FIGS. 6, 7, and 8, the
[0016]
The
The engaging
The
For example, when hydraulic pressure is supplied to the
[0017]
Next, the difference between the intake-side
As shown in FIG. 1, the
[0018]
Next, the structure of the retard oil supply passage and the advance oil supply passage for the
FIG. 9 is a schematic view schematically showing a retarding oil supply passage and an advance oiling passage, FIG. 10 is a plan view of the
As shown in FIGS. 2 and 9, the oil pressure from the
The hydraulic pressure supplied to the
First, when the hydraulic
The
When the
A first intake retarding
The main
[0019]
As shown in FIG. 11, the exhaust fourth retard
[0020]
As described above, according to the present embodiment, the second advance angle
Further, on the joint surface between the
Further, since the
[0021]
In this embodiment, an example in which a part of the retarding oil supply passage is formed on the joint surface between the
Further, in this embodiment, a part of the retard passage formed on the joint surface between the
Further, in the present embodiment, an example in which the variable phase mechanism is provided in both the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a cylinder head according to an embodiment.
FIG. 2 is a side view of the engine according to the embodiment.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view of a rocker arm.
FIG. 5 is a view showing a valve spring.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the
FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. 6;
FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 6;
FIG. 9 is a schematic view schematically showing a retard angle oil supply passage and an advance angle oil supply passage.
FIG. 10 is a plan view of the
FIG. 11 is a plan view of the
[Explanation of symbols]
1: Cylinder head 2: Intake camshaft 3:
12: intake valve 13: exhaust valve 18: casing (casing member)
21: Cam pulley (cam shaft drive member)
24: Rotor (rotating member)
25a:
29: Exhaust second retard lubrication passage (retard lubrication passage)
30: Exhaust third retard lubrication passage (retard lubrication passage)
31: Exhaust fourth retard lubrication passage (retard lubrication passage)
32: First advance oil supply passage for exhaust (advance oil supply passage)
33: Second advance oil supply passage for exhaust (advance oil supply passage)
34: Exhaust third advance oil supply passage (advance oil supply passage)
36: Intake first retard lubrication passage (retard lubrication passage)
37: second intake retard oil supply passage (retard oil supply passage)
38: First advance oil supply passage for intake (advance oil supply passage)
39: intake second advance oil supply passage (advance oil supply passage)
40: Third advance oil supply passage for intake (advance oil supply passage)
P: Spring member (biasing member)
Claims (5)
該カムシャフトの一端側に設けられ、クランクシャフトの回転に同期して上記カムシャフトを回転させるカムシャフト駆動部材と、
上記カムシャフトと上記カムシャフト駆動部材との間の位相を変化させ、上記吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期を進角側または遅角側に変更する油圧式の位相可変機構とを備え、
該位相可変機構は、上記カムシャフト駆動部材に連結されてカムシャフト駆動部材と一体的に回転するケーシング部材と、
該ケーシング部材内に勘合されるとともに、上記カムシャフトに連結されてカムシャフトと一体的に回転する回転部材と、
上記ケーシング部材と上記回転部材との間に形成され、油圧の増大に伴って上記回転部材を吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期が進角側になるように回転させる進角室と、
上記ケーシング部材と上記回転部材との間に形成され、油圧の増大に伴って上記回転部材を吸気バルブまたは排気バルブの開閉時期が遅角側になるように回転させる遅角室とを備えてなるエンジンの可変動弁装置において、
上記カムシャフトは、シリンダヘッド上部に設けられるカムホルダと、該カムホルダ上部に設けられるカムキャップとの間において軸支されるとともに、
上記シリンダヘッドには、上記位相可変機構における進角室と油圧源とを連通する進角用給油通路及び上記位相可変機構における遅角室と油圧源とを連通する遅角用給油通路が形成され、かつ
該進角用給油通路及び遅角用給油通路の内、一方の通路の一部が上記シリンダヘッドと上記カムホルダとの接合面に溝状に形成される一方、他方の通路の一部が上記カムホルダと上記カムキャツプとの間の接合面に溝状に形成されることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。A camshaft that drives an intake or exhaust valve,
A camshaft drive member provided on one end side of the camshaft and rotating the camshaft in synchronization with rotation of a crankshaft;
A hydraulic phase variable mechanism that changes the phase between the camshaft and the camshaft drive member, and changes the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve to an advanced side or a retarded side,
A casing member connected to the camshaft drive member and integrally rotating with the camshaft drive member;
A rotating member fitted into the casing member and connected to the camshaft to rotate integrally with the camshaft;
An advance chamber formed between the casing member and the rotating member, and rotating the rotating member such that the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve is advanced with an increase in hydraulic pressure,
A retard chamber formed between the casing member and the rotating member, for rotating the rotating member such that the opening / closing timing of an intake valve or an exhaust valve is retarded with an increase in hydraulic pressure. In engine variable valve gear,
The camshaft is supported between a cam holder provided on an upper portion of a cylinder head and a cam cap provided on an upper portion of the cam holder,
The cylinder head is formed with an advance oil supply passage communicating the advance chamber and the hydraulic pressure source in the variable phase mechanism, and a retard oil supply passage communicating the retard chamber and the hydraulic source in the variable phase mechanism. A part of one of the advancing oil supply passage and the retarding oil supply passage is formed in a groove shape on a joint surface between the cylinder head and the cam holder, and a part of the other passage is formed. A variable valve gear for an engine, wherein the groove is formed on a joint surface between the cam holder and the cam cap.
該各カムシャフトには、各々上記位相可変機構が備えられるとともに、各位相可変機構に対して各々上記油圧制御弁が備えられたものであって、
上記位相可変機構における進角室は上記カムシャフトの回転方向に対して反回転方向に位置され、上記位相可変機構における遅角室は上記カムシャフトの回転方向に対して同回転方向に位置されるとともに、
上記排気カムシャフトに備えられた上記位相可変機構には、排気バルブの開閉時期が最進角位置になるよう上記回転部材を付勢する付勢部材が備えられており、
上記各油圧制御弁の内、上記排気カムシャフトに備えられた上記位相可変機構用の上記油圧制御弁を上記油圧源に近接させて配置したことを特徴とする請求項3記載のエンジンの可変動弁装置。The camshaft includes an intake camshaft for driving an intake valve, and an exhaust camshaft for driving an exhaust valve,
Each of the camshafts is provided with the variable phase mechanism, and the hydraulic control valve is provided for each variable phase mechanism,
The advance chamber in the variable phase mechanism is located in a direction opposite to the rotation direction of the camshaft, and the retard chamber in the variable phase mechanism is located in the same rotation direction as the rotation direction of the camshaft. With
The variable phase mechanism provided in the exhaust camshaft includes an urging member that urges the rotating member so that the opening and closing timing of the exhaust valve is at the most advanced position.
4. The variable operation of the engine according to claim 3, wherein, among the hydraulic control valves, the hydraulic control valve for the variable phase mechanism provided on the exhaust camshaft is arranged close to the hydraulic power source. Valve device.
上記各カムシャフトに設けられた上記各位相可変機構に対する進角用給油通路又は遅角用給油通路がともに略同一線上に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載のエンジンの可変動弁装置。The camshaft includes an intake camshaft for driving an intake valve, and an exhaust camshaft for driving an exhaust valve, and each of the camshafts includes the phase variable member,
The engine according to any one of claims 1 to 4, wherein an advance oil supply passage or a retard oil supply passage for each of the phase variable mechanisms provided on each of the camshafts is arranged substantially on the same line. Variable valve gear.
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