JP3799893B2

JP3799893B2 - Oil passage structure of internal combustion engine

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Publication number: JP3799893B2
Application number: JP25479899A
Authority: JP
Inventors: 義彦増田; 嘉人守谷; 秀男永長; 修司中野; 振一郎菊岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 1999-09-08
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JP2001082122A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の油通路構造に関し、詳しくはカムシャフトがその軸方向に変位可能に軸支される内燃機関の動弁装置周辺に採用して好適な油通路構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内燃機関の動弁装置周辺の油通路構造としては、例えば特開平１０−１８８２９号公報に記載された構造が知られている。
【０００３】
同公報に記載の構造にもみられるように、この種の油通路構造にあって、その摺動部に対する潤滑油の供給は通常、カムシャフト内部にその軸方向に沿って形成された油通路、及び同カムシャフトの各ジャーナル部表面に開口されて該油通路に連通する油孔を介して行われる。
【０００４】
すなわち、カムシャフトを回転可能に軸支すべくシリンダヘッド上に設けられた複数の軸受部のうちの任意の１つには、一端が油圧源に連通されて他端が軸受面に開口する油通路が形成されており、カムシャフトの回転に伴う該軸受部の油通路と同カムシャフトの上記ジャーナル部表面に開口された油孔との周期的な対応に基づいて上記カムシャフト内部の油通路に対する潤滑油の導入が行われる。そして、この任意の１つの軸受部を通じてカムシャフト内部の油通路に導入された潤滑油は、他のジャーナル部表面に開口された他の油孔を通じて他の軸受部にも供給され、それら摺動部での潤滑に供される。
【０００５】
また、こうした動弁装置周辺にあっては、上記カムシャフトとその軸受部との摺動部のみでなく、カムとこのカムによって押圧駆動されるバルブリフタ（機関バルブ）との間にも上記潤滑油を供給する必要がある。
【０００６】
勿論、上述のような油通路構造を備える内燃機関にあっても、こうしたカムとバルブリフタとの間への潤滑油の供給は可能であり、通常は上記シリンダヘッド上に設けられた軸受部と上記カムシャフトのジャーナル部との間の隙間を介して同潤滑油の供給が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記油通路構造によれば確かに、カムシャフトとその軸受部との摺動部のみならず、それら摺動部の隙間を介して、カムとバルブリフタとの間に対しても潤滑油の供給を行うことはできる。
【０００８】
ただし、上記潤滑油を供給するためのポンプとしては通常、機関駆動式のものが多く採用されていることから、機関の始動時にはその油圧が低下し、特に上記カムとバルブリフタとの間には、十分な量の潤滑油を供給できなくなるおそれがある。そして、機関始動時とはいえ、これらカムとバルブリフタとの間に十分な量の潤滑油を供給できない場合には、それら部材間での摩耗を引き起こすようになる。
【０００９】
一方、近年は、カムプロフィールが軸方向に連続的に変化するいわゆる３次元カムを備えるカムシャフトについてこれを軸支するための構造についても研究、開発が進められている。
【００１０】
周知のように、この３次元カムを備える動弁装置では、適宜のアクチュエータによってカムシャフトがその軸方向にスライドされることにより、バルブリフタ（機関バルブ）と当接されるカムのカムプロフィールが可変とされ、ひいては同バルブのバルブリフト量や開弁作用角等のバルブ特性が可変とされる。このため、内燃機関の低速、低負荷運転から高速、高負荷運転まで、その都度の運転状態に適したバルブ特性が、上記アクチュエータによるカムシャフトのスライド方向並びにスライド量に応じて連続的に実現されるようになる。
【００１１】
しかし、このような３次元カムを備える動弁装置にあっても、同カムとバルブリフタとの間の潤滑が上記に準じたかたちで行われる限り、特に機関始動時等におけるそれら部材間での潤滑油不足は避け難い。
【００１２】
しかも、この３次元カムを備える動弁装置にあっては、上記公報に記載の動弁装置とは異なり、カムやバルブリフタの摩耗が上記バルブ特性制御にかかる制御精度に直接影響を及ぼすようになることから、こうした問題も極めて深刻なものとなっている。
【００１３】
なお、このような事態に対処するためには、別途に専用の油通路を設けるなどして、常時、上記カムとバルブリフタとの間に潤滑油を供給する構造等も考えられるが、これではオイル消費量が増大するとともに、油圧が低くなりやすい機関始動時等に更に油圧が低下するなど、他の潤滑や油圧制御等に支障をきたす懸念もある。
【００１４】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記３次元カムを備えるカムシャフト等、カムシャフトがその軸方向に変位可能に軸支される内燃機関にあって、その動弁装置周辺に対する常に好適な潤滑を実現することのできる内燃機関の油通路構造を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段をその作用効果と共に記載する。
請求項１に記載の発明では、カムシャフトがその軸方向に変位可能に軸支される内燃機関にあってその所定の摺動部に潤滑油を供給する内燃機関の油通路構造において、前記カムシャフト及び同カムシャフトを軸支する軸受部にそれぞれ前記所定の摺動部に潤滑油を供給する油通路を備え、前記カムシャフトの軸方向への変位位置に応じてそれら油通路が連通及び遮断されることをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、例えば、始動時のカムシャフト位置で軸受部の油通路とカムシャフトの油通路を連通し、始動後にカムシャフトが変位した場合に連通が遮断されるよう各油通路を形成することで、油圧が低くなり易い始動時における潤滑油の供給量増大、及び始動後においてはクリアランスを利用した潤滑油の供給のみが行われることでオイル消費量の増大の抑制との両立を図ることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記カムシャフトに備えられた油通路は、前記連通時に前記軸受部に備えられた油通路から供給される潤滑油を前記所定の摺動部に供給するものであることをその要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、軸受部の幅よりも広い領域中から、潤滑油の放出口を選択して設定することができるようになる。また、カムシャフトの回転に伴い、カム角が所定の角度領域に存在している間のみ潤滑油を間欠的に供給する等のバリエーションが容易に行える。
【００１９】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記軸受部に備えられた油通路は、前記カムシャフトに差交する開口を有して形成され、前記カムシャフトに備えられた油通路は、前記連通に伴って前記軸受部に備えられた油通路の開口から供給される潤滑油を同軸受部の外側部に導くべく前記カムシャフトの周上軸方向に形成された長溝からなることをその要旨とする。
【００２０】
上記構成によれば、連通時、上記長溝に供給された潤滑油が該溝内を流れ、軸受部によりふさがれていない部分から放出されるようになる。この溝は、カムシャフトと軸受部とのクリアランスより大きな幅を有するため油圧の低い時期等においても容易に潤滑油の供給が可能であり、又クリアランスを介した潤滑油の供給では供給量が不足するときに、選択的に満足な供給量を確保することも可能となる。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記軸受部に備えられた油通路は、前記カムシャフトに差交する開口を有して形成され、前記カムシャフトに備えられた油通路は、前記連通に伴って前記軸受部に備えられた油通路の開口から供給される潤滑油を前記カムシャフトの背周面に導くべく同カムシャフトを斜めに貫通する孔からなることをその要旨とする。
【００２２】
上記構成によれば、潤滑油の放出位置についての制約が少なくなり、所望の位置から潤滑油を放出することができる。
請求項５に記載の発明では、請求項３又は４に記載の発明において、前記カムシャフト及びその軸受部の少なくとも一方は、前記各油通路が連通されるカムシャフトの変位位置においてそれら各油通路を常時連通する円環溝を更に備えていることをその要旨とする。
【００２３】
上記構成によれば、前記各油通路が連通されるカムシャフトの変位位置においてそれら各油通路を常時連通する円環溝を備えたことにより、より円滑な潤滑油の供給が可能となる。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記カムシャフトは、該カムシャフト内部を軸方向に延びて潤滑油が供給される供給路と、該供給路から同カムシャフト周面に貫通されて同供給路を流れる潤滑油を前記円環溝に供給する孔とを更に備えることをその要旨とする。
【００２５】
上記構成によれば、カムシャフトに備えられた油通路が、同カムシャフト内部を軸方向に延びる供給路と、該供給路からカムシャフト周面に貫通させる油通路とを備えることにより、油圧源から各軸受部に潤滑油を供給する供給路を備える必要がなく、前記供給路から各軸受部へ潤滑油を供給することで、供給通路を簡素化することができ、スペース的にまたコスト的により優れたものとなる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記軸受部に備えられた油通路は、前記連通時に前記カムシャフトに備えられた油通路から供給される潤滑油を、前記所定の摺動部に供給するものであることをその要旨とする。
【００２７】
上記構成によれば、カムシャフトに備えられた油通路から供給された潤滑油を、軸受部に備えられた油通路から所定の摺動部に供給することができるため、カムシャフトの回転による遠心力等の影響を受けずに潤滑油の供給を行うことができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、カムシャフトがその軸方向に変位可能に軸支される内燃機関にあってその所定の摺動部に潤滑油を供給する内燃機関の油通路構造において、前記カムシャフトは、同カムシャフト内部を軸方向に延びて前記潤滑油が供給される供給路と、該供給路からカムシャフト周面に貫通される孔からなって前記所定の摺動部に潤滑油を供給する油通路とを備え、前記カムシャフトの軸方向への変位位置に応じて、該油通路が同カムシャフトを軸支する軸受部によって閉鎖及び解放されることをその要旨とする。
【００２９】
上記構成によれば、カムシャフトの軸方向の変位位置に応じて、同カムシャフトに設けられた上記油通路の開口部が軸受部により閉鎖され、又開放される。これにより、カムシャフトの所望の変位位置で所定の摺動部に十分な潤滑油を供給することができるようになる。また、この構成は、吸気弁若しくは排気弁が１気筒につき１つ備えられる内燃機関に適用して特に有用である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１から図３に、本発明にかかる内燃機関の油通路構造についてその第１の実施形態を示す。
【００３１】
図１に示されるように、この実施形態において、カムシャフト１０は、その軸方向にカムプロフィールが連続的に変化する３次元カム２０を備え、内燃機関のシリンダヘッド上に設けられた複数の軸受部３０、３１、…によって回転可能に、且つ軸方向にスライド可能に軸支されている。なお、これら軸受部３０、３１、…は、それぞれシリンダヘッド上でカムシャフト１０を下方から軸支するロア軸受部３０Ｌ、３１Ｌ、…と同カムシャフト１０を上方から軸支するアッパ軸受部３０Ｕ、３１Ｕ、…とを有して構成されている。
【００３２】
一方、こうした３次元カム２０を備えるカムシャフト１０やこれを軸支する軸受部３０、３１、…をはじめ、タイミングプーリ４０やアクチュエータ５０、そしてバルブリフタ６０等によって、当該機関のバルブ（吸気若しくは排気バルブ）７０を開閉駆動する動弁装置が構成されている。
【００３３】
ここで、タイミングプーリ４０は、当該機関の出力軸である図示しないクランクシャフトにタイミングベルト等を介して駆動連結されて、該クランクシャフトの回転をカムシャフト１０に伝達するプーリである。この実施の形態において、同タイミングプーリ４０はアクチュエータ５０に一体に組み付けられており、またアクチュエータ５０の方は適宜の態様でシリンダヘッドに回転可能に軸支されている。そして、当該機関の運転に際し、クランクシャフトの回転に伴ってアクチュエータ５０共々カムシャフト１０が回転されることで、３次元カム２０のカムノーズ２１により上記バルブリフタ６０が周期的に押圧され、ひいては上記バルブ７０が周期的に開閉駆動される。なお、バルブリフタ６０には同図１に示される態様でバルブスプリング６１が設けられており、バルブリフタ６０及びバルブ７０は、このバルブスプリング６１によって、常時、バルブ７０が閉弁される方向に付勢されている。
【００３４】
また、アクチュエータ５０は、上記カムプロフィールが連続的に変化する３次元カム２０のカムノーズ２１に対してその所望とされるバルブ駆動位置（バルブリフト量、開弁作用角）を選択するために、上記カムシャフト１０をその軸方向にスライドさせる装置である。この実施の形態においては、３次元カム２０の図１に実線にて示す位置と同図１に２点鎖線にて示す位置との範囲Ｄの間で、こうしたカムシャフト１０のスライドが有効となっている。そして、当該機関の運転に際しては、その都度の運転状態（回転速度、負荷）において所望とされるバルブ駆動位置（バルブリフト量、開弁作用角）が得られるように、図示しない制御装置を通じてそのスライド方向、並びにスライド量が制御される。なお、同制御にかかるアクチュエータ５０の操作には、例えばオイルコントロールバルブ等によって流量調節される油圧が利用される。
【００３５】
３次元カム２０を備えるこのような動弁装置によって、内燃機関の低速、低負荷運転から高速、高負荷運転まで、その都度の運転状態に適したバルブ特性が、アクチュエータ５０によるカムシャフト１０のスライド方向並びにスライド量に応じて連続的に実現されるようになる。
【００３６】
他方、同実施形態にかかる油通路構造において、上記カムシャフト１０と上記各軸受部３０，３１，…との間及びカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部に対する潤滑油の供給は以下の態様で行われる。
【００３７】
図１にその断面構造が示されるように、軸受部３０，３１，…の内部には、それぞれ油通路１００，１０１，…が形成されており、これらの油通路１００，１０１，…を介して潤滑油が軸受部３０，３１…とカムシャフト１０との間の摺動部に供給される。更に、本実施形態にあっては、軸受部３１とカムシャフト１０との摺動部に供給された潤滑油は、カムノーズ２１とバルブリフタ６０との間にも以下に示す態様で供給される。
【００３８】
すなわち、上記各油通路１００，１０１，…へ潤滑油を供給する油圧源８０は図示しない内燃機関の駆動により動力を供給されているため、機関始動時などでは十分な油圧を得ることができない。このため、同機関始動時においては、特に軸受部３１とカムシャフト１０との間のクリアランスを利用したカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間への潤滑油の供給が十分に行われないおそれがある。この点を考慮して本実施形態では、カムシャフト１０のジャーナル部の一部に図１に示される態様で溝を掘ることにより形成された油通路１１１、及びカムシャフト１０の内部に同図１に示される態様で斜めに貫通する孔を空けることによって形成された油通路１１２を設けている。
【００３９】
そして、アクチュエータ５０によってカムシャフト１０が図中の矢印Ｆ１方向にスライドされた状態（図１に例示する状態）に維持される機関始動時等の低速運転時には、これら油通路１１１，１１２と、軸受部３１に設けられた油通路１０１とが間欠的に連通するようにし、これによって、油通路１０１から供給された潤滑油が容易且つ円滑にカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間に供給されるようにしている。ここで、油通路１１１の構造と油通路１１２の構造とを同じにしなかった理由は、機関始動時等の低速運転時においては３次元カム２０の一方（図中右側）のカムノーズ２１と軸受部３１との距離が、他方（図中左側）のカムノーズ２１と軸受部３１との距離よりも長くなることを考慮して、それら潤滑油の放出口を各々対応するカムノーズ２１に近づけるようにするためである。
【００４０】
一方、アクチュエータ５０によってカムシャフト１０が図中の矢印Ｆ２方向にスライドされる機関の高速運転時等には、上記油通路１１１，１１２と軸受部３１に設けられた油通路１０１とが物理的に遮断されて、同油通路１１１，１１２を介しての潤滑油の供給が禁止されるようにしている。
【００４１】
図２及び図３は、こうしたカムシャフト１０の各スライド位置に対応して、上記各油通路１１１，１１２及び１０１の相対的な位置関係を示した断面図であり、以下、これら図２及び図３を併せ参照して、同油通路構造のメカニズムを更に詳述する。
【００４２】
まず、図２（ａ）は、上記機関始動時等、カムシャフト１０が図１の矢印Ｆ１方向に最大スライドされているときの上記各油通路１０１，１１１，１１２の位置関係を示す断面図であり、図２（ｂ）は、同図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したときの断面図である。これらの図に示されるように、カムシャフト１０の当該状態（スライド位置）においては、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１１と軸受部３１に形成されている油通路１０１とが、カムシャフト１０の回転に伴い、同２（ｂ）に示される角度となる毎に間欠的に連通する。また、同図２の状態からカムシャフト１０が１８０度回転した状態では、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１２と軸受部３１に形成されている油通路１０１とが連通する。このため、機関始動時等、油通路の油圧が低い状態においても、油通路１０１から供給された潤滑油が油通路１１１、１１２を介してカムノーズ２１，バルブリフタ６０間に好適に供給される。
【００４３】
他方、図３（ａ）は、上記機関の高速運転時等、カムシャフト１０が図１の矢印Ｆ２方向に最大スライドされているときの上記各油通路１０１，１１１，１１２の位置関係を示す断面図であり、図３（ｂ）は、同図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したときの断面図である。これらの図に示されるように、カムシャフト１０の当該状態（スライド状態）においては、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１１，１１２と軸受部３１に形成されている油通路１０１とが互いに遮断され、軸受部３１とカムシャフト１０との間、及びカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部への潤滑油の供給は、軸受部３１とカムシャフト１０との間のクリアランスのみを介して行われるようになる。すなわち、このときには、潤滑油の油圧も十分に高められていることから、このようなクリアランスのみを介することでも、上記各摺動部への潤滑油の供給は確保される。しかもこの場合、上記油通路１１１，１１２及び１０１が遮断されることで、潤滑油の過剰な消費が避けられるようにもなる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態にかかる内燃機関の油通路構造によれば、以下に記載する効果を得ることができる。
（１）油圧源８０の駆動力が十分でない機関始動時等においても、カムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部に対して十分に潤滑油を供給することができる。
【００４５】
（２）油通路１１１及び１１２についてはこれを、軸受部３１を挟む２つの３次元カム２０のそれぞれ軸受部３１からの距離を考慮した各別の通路構造としたことで、それら３次元カムのカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部に対し、確実に潤滑油の供給を行うことができる。
【００４６】
（３）機関の運転状態の変化に対応してカムシャフト１０が図１の矢印のＦ２方向に移行するにつれて、カムシャフト１０内に設けられた油通路１１１，１１２と軸受部３１に設けられた油通路１０１とが遮断され、軸受部３１とカムシャフト１０との間、及びカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部への潤滑油の供給は、軸受部３１とカムシャフト１０との間のクリアランスのみを介して行われるようになる。これにより、潤滑油の消費量の増大を抑制することができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の油通路構造の第２の実施形態について、主として第１の実施形態との相違点を中心に図４から図６に基づいて説明する。
【００４７】
図４に示す本実施形態の油通路構造と図１に示した第１の実施形態の油通路構造との違いは、カムシャフト１０を斜めに貫通する前記油通路１１２の代わりに、前記油通路１１１に準じたかたちでカムシャフト１０のジャーナル部の他方の一部に溝を形成することにより油通路１１３を設けた点である。
【００４８】
すなわち、この第２の実施形態にあっては、上記機関始動時等、カムシャフト１０が図４の矢印Ｆ１方向に最大スライドされているときには、これら油通路１１１，１１３と、軸受部３１に設けられた油通路１０１とが間欠的に連通するようにし、これによって、油通路１０１から供給された潤滑油が容易且つ円滑にカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間に供給されるようにしている。
【００４９】
一方、アクチュエータ５０によってカムシャフト１０が図中の矢印Ｆ２方向にスライドされる機関の高速運転時等には、上記油通路１１１，１１３と軸受部３１に設けられた油通路１０１とが物理的に遮断されて、同油通路１１１，１１３を介しての潤滑油の供給が禁止されるようにしている。
【００５０】
図５及び図６は、こうしたカムシャフト１０の各スライド位置に対応して、上記各油通路１１１，１１３及び１０１の相対的な位置関係を示した断面図であり、以下、これら図５及び図６を併せ参照して、同油通路構造のメカニズムを更に詳述する。
【００５１】
まず、図５（ａ）は、上記機関始動時等、カムシャフト１０が図４の矢印Ｆ１方向に最大スライドされているときの上記各油通路１０１，１１１，１１３の位置関係を示す断面図であり、図５（ｂ）は、同図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したときの断面図である。これらの図に示されるように、カムシャフト１０の当該状態（スライド位置）においては、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１１と軸受部３１に形成されている油通路１０１とが、カムシャフト１０の回転に伴い、同５に示される角度となる毎に間欠的に連通する。また、同図５の状態からカムシャフト１０が１８０度回転した状態では、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１３と軸受部３１に形成されている油通路１０１とが連通する。このため、機関始動時等、油通路の油圧が低い状態においても、油通路１０１から供給された潤滑油が油通路１１１、１１３を介してカムノーズ２１，バルブリフタ６０間に好適に供給される。
【００５２】
他方、図６（ａ）は、上記機関の高速運転時等、カムシャフト１０が図４の矢印Ｆ２方向に最大スライドされているときの上記各油通路１０１，１１１，１１３の位置関係を示す断面図であり、図６（ｂ）は、同図６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したときの断面図である。これらの図に示されるように、カムシャフト１０の当該状態（スライド状態）においては、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１１，１１３と軸受部３１に形成されている油通路１０１とが互いに遮断され、軸受部３１とカムシャフト１０との間、及びカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部への潤滑油の供給は、軸受部３１とカムシャフト１０との間のクリアランスのみを介して行われるようになる。すなわち、このときには、潤滑油の油圧も十分に高められていることから、このようなクリアランスのみを介することでも、上記各摺動部への潤滑油の供給は確保される。しかもこの場合、上記油通路１１１，１１３及び１０１が遮断されることで、潤滑油の過剰な消費が避けられるようにもなる。
【００５３】
以上説明したように、この第２の実施形態によれば、先の第１の実施形態によって得られる前記（１）、（３）の効果に加え、更に以下の効果を得ることができる。
【００５４】
（４）第１の実施形態でのカムシャフト１０を斜めに貫通する油通路１１２に代えて上記溝からなる油通路１１３を設けるとしたことにより、全体の油通路構造が簡素なものとなり、その製造も容易となる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、本発明にかかる油通路構造の第３の実施形態について、主として第２の実施形態との相違点を中心に図７に基づいて説明する。
【００５６】
図７は、第３の実施形態における軸受部３１とそれに対応するカムシャフト１０の部分を示した図である。第３の実施形態にあっては同図７に示されるように、カムシャフト１０の軸受部３１に対応するジャーナル部分にカムシャフト１０を一周する溝により形成される油通路１１４を設けた点が第２の実施形態と異なる。このような油通路構造によれば、機関始動時等において、軸受部３１に設けられた油通路１０１とカムシャフト１０に設けられた油通路１１１，１１３とが、油通路１１４を介して常時連通するために、同始動時等のカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部に対し、より円滑な潤滑油の供給が可能となる。
【００５７】
以上説明したように、この第３の実施形態によれば、第１及び第２の実施形態による前記（１）、（３）、（４）の効果に加え、更に以下の効果を得ることができる。
【００５８】
（５）機関始動時等におけるカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部に対する潤滑をより円滑に行うことができる。
なお、本実施形態の一部を以下のように変更してもよい。
【００５９】
・第３の実施形態では、軸受部３１に設けられた油通路１０１とカムシャフト１０に設けられた油通路１１１，１１３とを始動時において常時連通させるための油通路１１４をカムシャフト１０に設けたが、図８に示すように、この油通路１１４の代わりに軸受部３１に同等の機能を有する油通路１１５を設けてもよい。
【００６０】
・第３の実施形態においては、第２の実施形態の油通路構造に同第３の実施形態としての油通路構造を適用する場合について示したが、同油通路構造を、先の第１の実施形態の油通路構造に適用するようにしてもよい。
【００６１】
（第４の実施形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の油通路構造の第４の実施形態について、主として第３の実施形態の図８に例示した変形例との相違点を中心に図９から図１２に基づいて説明する。
【００６２】
この第４の実施形態においては、図９に示されるように、油圧源８０から潤滑油を供給する手段として、これまでの実施形態のように各軸受部３０，３１…に油通路１００，１０１…を設けるのではなくて、カムシャフト１０内に供給路１０ｈを設けている。そして、１つの軸受部３０内に設けられた油通路１００と上記供給路１０ｈを連通させることにより、供給路１０ｈ内に潤滑油を供給し、この供給路１０ｈ内の潤滑油が各軸受部３１，…とカムシャフト１０との間の各摺動部に供給されるようにしている。
【００６３】
図１０は、軸受部３１及びカムシャフト１０の対応する部分の詳細を示す。
同図に示されるように、カムシャフト１０には供給路１０ｈの潤滑油を軸受部３１に供給するために、同供給路１０ｈからカムシャフト１０の表面まで貫通する油通路１１６が設けられている。そしてこの油通路１１６は、機関始動時等、カムシャフト１０が同図９中の矢印Ｆ１方向に最大スライドされている状態で、軸受部３１に設けられている油通路１１５（図８のものと基本的に同等のもの）に連通する。
【００６４】
すなわち、この第４の実施形態にあっては、アクチュエータ５０によってカムシャフト１０が図中の矢印Ｆ１方向にスライドされた状態（図９に例示する状態）に維持される機関始動時等の低速運転時には、油通路１１６と軸受部３１に設けられた油通路１１５とが常時連通することにより、常時油通路１１５に供給路１０ｈから潤滑油が供給される。一方、油通路１１１，１１３と、軸受部３１に設けられた油通路１１５とが常時連通するため、供給路１０ｈから供給された潤滑油が容易且つ円滑にカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間に供給されるようにしている。
【００６５】
一方、アクチュエータ５０によってカムシャフト１０が図中の矢印Ｆ２方向にスライドされる機関の高速運転時等には、上記油通路１１６と軸受部３１に設けられた油通路１１５とが物理的に遮断されるため、油通路１１１，１１３と供給路１０ｈとは遮断される。
【００６６】
図１１及び図１２は、こうしたカムシャフト１０の各スライド位置に対応して、上記各油通路１１１，１１３及び１１５，１１６の相対的な位置関係を示した断面図であり、以下、これら図１１及び図１２を併せ参照して、同油通路構造のメカニズムを更に詳述する。
【００６７】
まず、図１１（ａ）は、上記機関始動時等、カムシャフト１０が図９の矢印Ｆ１方向に最大スライドされているときの上記各油通路１１１，１１３、１１５，１１６の位置関係を示す断面図であり、図１１（ｂ）は、同図１１（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したときの断面図である。これらの図に示されるように、カムシャフト１０の当該状態（スライド位置）においては、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１１、１１３と軸受部３１に形成されている油通路１１５とが、常時連通している。このため、機関始動時等、油通路の油圧が低い状態においても、油通路１１５及び１１６から供給された潤滑油が油通路１１１、１１３を介してカムノーズ２１，バルブリフタ６０間に好適に供給される。
【００６８】
他方、図１２（ａ）は、上記機関の高速運転時等、カムシャフト１０が図９の矢印Ｆ２方向に最大スライドされているときの上記各油通路１１１，１１３、１１５，１１６の位置関係を示す断面図であり、図１２（ｂ）は、同図１２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断したときの断面図である。これらの図に示されるように、カムシャフト１０の当該状態（スライド状態）においては、同カムシャフト１０に形成されている油通路１１１，１１３と軸受部３１に形成されている油通路１１５とが互いに遮断され、軸受部３１とカムシャフト１０との間、及びカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部への潤滑油の供給は、軸受部３１とカムシャフト１０との間のクリアランスのみを介して行われるようになる。すなわち、このときには、潤滑油の油圧も十分に高められていることから、このようなクリアランスのみを介することでも、上記各摺動部への潤滑油の供給は確保される。しかもこの場合、上記油通路１１１，１１３及び１１５が遮断されることで、潤滑油の過剰な消費が避けられるようにもなる。
【００６９】
以上説明したように、この第４の実施形態によれば、第１〜第３の実施形態による前記（１）、（３）〜（５）の効果に加え、更に以下の効果を得ることができる。
【００７０】
（６）カムシャフト１０内に設けた供給路１０ｈを通じて潤滑油を各軸受部３１，…へ供給することで、油圧源８０からの潤滑油の供給通路を簡素化することができ、スペース的にまたコスト的により優れたものとなる。
【００７１】
なお、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
・第４の実施形態では、軸受部３１側に円環溝である油通路１１５を設けたが、この円環溝はカムシャフト１０に形成してもよい。この変形例は、１気筒につき吸気バルブ又は排気バルブが１つ備えられる内燃機関において容易に実施されるが、第４の実施形態に示したものにおいても、例えば軸受部３１の幅を大きくしたり、図９右側のカムノーズ２１の両側に軸受部を設けたりして実施することができる。
【００７２】
（第５の実施形態）
次に、本発明にかかる油通路構造の第５の実施形態について、主として第４の実施形態との相違点を中心に図１３に基づいて説明する。
【００７３】
この実施形態においては、各３次元カム２０のカムノーズ２１と各バルブリフタ６０との間の摺動部に潤滑油を供給するための油通路をカムシャフト１０に形成する代わりに、軸受部３１に形成する。すなわち図１３に示すように、この実施形態にあって、軸受部３１（ロア軸受部３１Ｌ）には、そのカムシャフト１０との摺接面の一部に溝として形成されて同軸受部３１の一方の側部に潤滑油を案内する油通路１１９と、該油通路１１９に斜めに連通される貫通孔として形成されて同軸受部３１の他方の側部に潤滑油を案内する油通路１２０とが設けられている。そして、機関始動時等、カムシャフト１０が図１３中の矢印Ｆ１方向に最大スライドされている状態で、カムシャフト１０に設けられている前記油通路１１６と軸受部３１に設けられているこれら油通路１１９、１２０とが同カムシャフト１０の回転に伴い間欠的に連通し、供給路１０ｈ及び油通路１１６を介して供給される潤滑油が、上記各３次元カム２０のカムノーズ２１と各バルブリフタ６０との摺動部にも供給されるようになる。
【００７４】
一方、機関の高速運転状態等、カムシャフト１０が同図１３の矢印Ｆ２方向へシフトされる場合には、供給路１０ｈからの潤滑油を供給する油通路１１６と、上記２つの油通路１１９，１２０とは遮断され、これまでの実施形態と同様、上記各カムノーズ２１と各バルブリフタ６０との間の摺動部への潤滑油の供給は、軸受部３１とカムシャフト１０との間のクリアランスのみを介して行われる。
【００７５】
以上説明したように、この第５の実施形態によっても、上記効果（１）、（３）、（４）、（６）に準じた効果を得ることができるようになると共に、更に以下の効果を得ることができる。
【００７６】
（７）カムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部への潤滑油の連通時における供給を、軸受部３１に設けた油通路１１９，１２０により行うことにより、カムシャフト１０に設けた油通路を用いる場合と比べて、カムシャフト１０の回転運動等の影響を受けることなく潤滑油を供給することができる。
【００７７】
なお、この第５の実施形態は以下のように変形して実行してもよい。
・図７に油通路１１４として例示したような円環溝を、上記油通路１１６と連通するようにカムシャフト１０のジャーナル部に設けてもよい。これにより、機関始動時等において油通路１１６と油通路１１９，１２０との連続的な連通が可能となり、上記各カムノーズ２１と各バルブリフタ６０との間の摺動部に対するより円滑な潤滑が可能となる。
【００７８】
・１気筒につき吸気弁又は排気弁が１つ設けられているものにおいては、軸受部３１に油通路１１９，１２０を設けなくても、始動時に供給路１１６からの油がカムノーズ２１とバルブリフタ６０との間の摺動部に供給される用に設定するだけでよい。これにより製造工程を減らすことができ加工が容易になる。
【００７９】
その他、上述した第１から第５の各実施形態に関して変更可能な要素を総括する。
・上記第４及び第５の実施形態に限らず、第１〜第３の実施形態についても、１気筒につき吸気弁又は排気弁が２つ設けられているものに限らず、１気筒につき吸気弁又は排気弁を１つだけもうけた内燃機関に適用することができる。これについては構成がより簡素化されうる。
【００８０】
・１気筒につき設けられる吸気弁又は排気弁の数は任意でよい。
・上記各実施形態では、３次元カムを有する内燃機関に対して本発明の油通路構造を適用したが、カムシャフト１０を軸方向にスライドさせる手段を備えるものであれば、いかなる内燃機関に対しても本発明の油通路構造を適用することはできる。
【００８１】
・上記各実施形態では、機関始動時において潤滑油の供給量を増大させる油通路構造としたが、始動時の油圧が低いことを考慮して、例えば始動時には油通路を遮断又はクリアランスを残して閉鎖しておき、油圧の高まりと共に油通路を連通又は開放するなど、本発明の油通路構造は、種々目的にあわせてそれらの油通路の連通又は開放時期を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる油通路構造の第１の実施形態を示す一部断面図。
【図２】第１の実施形態における図１の矢印Ｆ１方向への最大シフト時の各油通路の相対的な位置関係を示した図。
【図３】第１の実施形態における図１の矢印Ｆ２方向への最大シフト時の各油通路の相対的な位置関係を示した図。
【図４】本発明にかかる油通路構造の第２の実施形態を示す一部断面図。
【図５】第２の実施形態における図４の矢印Ｆ１方向への最大シフト時の各油通路の相対的な位置関係を示した図。
【図６】第２の実施形態における図４の矢印Ｆ２方向への最大シフト時の各油通路の相対的な位置関係を示した図。
【図７】第３の実施形態における軸受部とそれに対するカムシャフトの部分を示した組み立て斜視図。
【図８】第３の実施形態を変形した軸受部とそれに対するカムシャフトの部分を示した組み立て斜視図。
【図９】本発明にかかる油通路構造の第４の実施形態を示す一部断面図。
【図１０】第４の実施形態における軸受部とそれに対するカムシャフト１０の部分を示した組み立て斜視図。
【図１１】第４実施形態における図９の矢印Ｆ１方向への最大シフト時の各油通路の相対的な位置関係を示した図。
【図１２】第４の実施形態における図９の矢印Ｆ２方向への最大シフト時の各油通路の相対的な位置関係を示した図。
【図１３】本発明にかかる油通路構造の第５の実施形態を示す一部断面図。
【符号の簡単な説明】
１０…カムシャフト、１０ｈ…供給路、２０…カム（３次元カム）、２１…カムノーズ、３０、３１…軸受部、３０Ｕ、３１Ｕ…アッパ軸受部、３０Ｌ、３１Ｌ…ロア軸受部、１００，１０１，１１１，１１２…油通路、４０…タイミングプーリ、５０…アクチュエータ、６０…バルブリフタ、６１…バルブスプリング、７０…バルブ、８０…油圧源。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an oil passage structure of an internal combustion engine, and more particularly, to an oil passage structure that is suitably used around a valve operating device of an internal combustion engine in which a camshaft is supported so as to be displaceable in the axial direction.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an oil passage structure around a valve gear of an internal combustion engine, for example, a structure described in JP-A-10-18829 is known.
[0003]
As seen in the structure described in the publication, in this kind of oil passage structure, the supply of lubricating oil to the sliding portion is usually an oil passage formed along the axial direction inside the camshaft, And through the oil holes that are opened in the surface of each journal portion of the camshaft and communicate with the oil passage.
[0004]
That is, an arbitrary one of a plurality of bearing portions provided on the cylinder head to rotatably support the camshaft has an oil whose one end communicates with a hydraulic pressure source and the other end opens on the bearing surface. An oil passage in the camshaft is formed on the basis of a periodic correspondence between an oil passage in the bearing portion and a fluid hole opened in the surface of the journal portion of the camshaft. Lubricating oil is introduced into Then, the lubricating oil introduced into the oil passage inside the camshaft through this arbitrary one bearing portion is also supplied to other bearing portions through other oil holes opened in the surface of the other journal portion, and these sliding oils slide. Used for lubrication in parts.
[0005]
Further, in the vicinity of such a valve operating device, not only the sliding portion between the camshaft and its bearing portion but also the lubricating oil between the cam and a valve lifter (engine valve) driven by the cam. Need to supply.
[0006]
Of course, even in the internal combustion engine having the oil passage structure as described above, it is possible to supply the lubricating oil between the cam and the valve lifter, and usually the bearing portion provided on the cylinder head and the above-described The lubricating oil is supplied through a gap between the camshaft journal portion.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, according to the oil passage structure, it is surely lubricated not only between the sliding portion between the camshaft and the bearing portion but also between the cam and the valve lifter through the clearance between the sliding portions. Oil can be supplied.
[0008]
However, as the pump for supplying the lubricating oil, usually an engine-driven pump is often used, the hydraulic pressure is reduced when the engine is started, and particularly between the cam and the valve lifter, There is a risk that a sufficient amount of lubricating oil cannot be supplied. Even when the engine is started, if a sufficient amount of lubricating oil cannot be supplied between the cam and the valve lifter, wear between these members is caused.
[0009]
On the other hand, in recent years, research and development have also been conducted on a structure for supporting a cam shaft including a so-called three-dimensional cam whose cam profile continuously changes in the axial direction.
[0010]
As is well known, in the valve gear including this three-dimensional cam, the cam profile of the cam that comes into contact with the valve lifter (engine valve) can be varied by sliding the cam shaft in the axial direction by an appropriate actuator. As a result, valve characteristics such as a valve lift amount and a valve opening operating angle of the valve are made variable. For this reason, valve characteristics suitable for each operation state from low speed, low load operation to high speed, high load operation of the internal combustion engine are continuously realized according to the slide direction and slide amount of the camshaft by the actuator. Become so.
[0011]
However, even in such a valve operating apparatus equipped with a three-dimensional cam, as long as the lubrication between the cam and the valve lifter is performed in the same manner as described above, the lubrication between these members particularly at the time of starting the engine, etc. Oil shortage is hard to avoid.
[0012]
In addition, in the valve operating apparatus provided with this three-dimensional cam, unlike the valve operating apparatus described in the above publication, the wear of the cam and the valve lifter directly affects the control accuracy related to the valve characteristic control. Therefore, these problems are very serious.
[0013]
In order to cope with such a situation, a structure in which lubricating oil is constantly supplied between the cam and the valve lifter by providing a dedicated oil passage, etc., can be considered. There is a concern that the oil consumption may increase and the oil pressure may further decrease when the engine is started, for example, when the oil pressure tends to be low.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is an internal combustion engine, such as a camshaft having the above-described three-dimensional cam, in which the camshaft is supported so as to be displaceable in the axial direction. An object of the present invention is to provide an oil passage structure of an internal combustion engine that can always achieve suitable lubrication around a valve device.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
Hereinafter, means for achieving the above-mentioned object will be described together with its effects.
According to a first aspect of the present invention, in the oil passage structure of an internal combustion engine in which a camshaft is pivotally supported so as to be displaceable in the axial direction and lubricating oil is supplied to a predetermined sliding portion thereof, the cam The shaft and the bearing that supports the camshaft are provided with oil passages for supplying lubricating oil to the predetermined sliding portions, and the oil passages communicate and block according to the displacement position of the camshaft in the axial direction. The gist is to be done.
[0016]
According to the above configuration, for example, the oil passage of the bearing portion and the oil passage of the camshaft are communicated at the camshaft position at the start, and each oil passage is formed so that the communication is cut off when the camshaft is displaced after the start. As a result, the supply amount of the lubricating oil is increased at the time of start-up where the hydraulic pressure tends to be low, and after the start-up, only the supply of the lubricating oil using the clearance is performed, thereby achieving both the suppression of the increase in oil consumption. be able to.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the oil passage provided in the camshaft supplies the predetermined amount of lubricating oil supplied from the oil passage provided in the bearing portion during the communication. The gist is that it is supplied to the sliding portion.
[0018]
According to the above configuration, the lubricating oil discharge port can be selected and set from a region wider than the width of the bearing portion. Further, with the rotation of the camshaft, variations such as intermittently supplying lubricating oil only while the cam angle exists in a predetermined angle region can be easily performed.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the oil passage provided in the bearing portion is formed to have an opening that crosses the camshaft, and is provided in the camshaft. The oil passage is a long groove formed in the circumferential axial direction of the camshaft so as to guide the lubricating oil supplied from the opening of the oil passage provided in the bearing portion to the outer portion of the bearing portion. The gist is to consist of:
[0020]
According to the above configuration, when communicating, the lubricating oil supplied to the long groove flows through the groove and is discharged from a portion not blocked by the bearing portion. Since this groove has a width larger than the clearance between the camshaft and the bearing portion, it is possible to easily supply the lubricating oil even when the hydraulic pressure is low, and the supply amount of the lubricating oil via the clearance is insufficient. In this case, it is possible to selectively secure a satisfactory supply amount.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the oil passage provided in the bearing portion is formed to have an opening that crosses the camshaft, and is provided in the camshaft. The oil passage comprises a hole that obliquely penetrates the camshaft so as to guide the lubricating oil supplied from the opening of the oil passage provided in the bearing portion to the back peripheral surface of the camshaft. Is the gist.
[0022]
According to the above configuration, the restriction on the position where the lubricating oil is discharged is reduced, and the lubricating oil can be discharged from a desired position.
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the third or fourth aspect, at least one of the camshaft and its bearing portion is configured so that each of the oil passages is at a displacement position of the camshaft to which the respective oil passages are communicated. The gist of the present invention is to further include an annular groove that always communicates.
[0023]
According to the above configuration, the lubricating oil can be supplied more smoothly by providing the annular groove that always communicates each oil passage at the displacement position of the camshaft that communicates with each oil passage.
[0024]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the camshaft extends in the axial direction inside the camshaft and is supplied with lubricating oil, and the camshaft extends from the supply path. The gist of the present invention is to further include a hole that penetrates through the peripheral surface and flows through the supply path to supply the lubricating oil to the annular groove.
[0025]
According to the above configuration, the oil passage provided in the camshaft includes the supply passage extending in the axial direction inside the camshaft and the oil passage penetrating from the supply passage to the circumferential surface of the camshaft. It is not necessary to provide a supply path for supplying lubricating oil to each bearing part from the supply line, and the supply path can be simplified by supplying the lubricating oil from the supply path to each bearing part. Will be better.
[0026]
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the oil passage provided in the bearing portion may include lubricating oil supplied from the oil passage provided in the camshaft during the communication. The gist is that it is supplied to a predetermined sliding portion.
[0027]
According to the above configuration, the lubricating oil supplied from the oil passage provided in the camshaft can be supplied to the predetermined sliding portion from the oil passage provided in the bearing portion. Lubricating oil can be supplied without being affected by force or the like.
[0028]
According to an eighth aspect of the present invention, in the oil passage structure of an internal combustion engine in which the camshaft is supported in an axially displaceable manner and supplies lubricating oil to a predetermined sliding portion thereof, the cam The shaft includes a supply path that extends in the axial direction inside the cam shaft and is supplied with the lubricating oil, and a hole that penetrates the cam shaft from the supply path to the predetermined sliding portion. The oil passage is provided, and the gist is that the oil passage is closed and released by a bearing portion that supports the camshaft in accordance with the axial displacement position of the camshaft.
[0029]
According to the above configuration, the opening portion of the oil passage provided in the camshaft is closed or opened by the bearing portion in accordance with the axial displacement position of the camshaft. As a result, sufficient lubricating oil can be supplied to the predetermined sliding portion at a desired displacement position of the camshaft. In addition, this configuration is particularly useful when applied to an internal combustion engine provided with one intake valve or one exhaust valve per cylinder.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
1 to 3 show a first embodiment of an oil passage structure of an internal combustion engine according to the present invention.
[0031]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the camshaft 10 includes a three-dimensional cam 20 whose cam profile continuously changes in the axial direction thereof, and a plurality of bearings provided on the cylinder head of the internal combustion engine. .. Are rotatably supported by the portions 30, 31,... And slidable in the axial direction. These bearing portions 30, 31,... Are respectively lower bearing portions 30L, 31L,... That support the camshaft 10 from below on the cylinder head, and upper bearing portions 30U that support the camshaft 10 from above. 31U, and so on.
[0032]
On the other hand, the valve (intake or exhaust valve) of the engine is provided by the camshaft 10 having such a three-dimensional cam 20 and the bearings 30, 31,..., The timing pulley 40, the actuator 50, and the valve lifter 60. ) 70 is configured to open and close the valve operating device.
[0033]
Here, the timing pulley 40 is a pulley that is drivingly connected to a crankshaft (not shown) that is an output shaft of the engine via a timing belt or the like, and transmits the rotation of the crankshaft to the camshaft 10. In this embodiment, the timing pulley 40 is integrally assembled with the actuator 50, and the actuator 50 is rotatably supported on the cylinder head in an appropriate manner. When the engine is operated, the camshaft 10 is rotated together with the actuator 50 along with the rotation of the crankshaft, so that the valve lifter 60 is periodically pressed by the cam nose 21 of the three-dimensional cam 20, and as a result, the valve 70. Is periodically opened and closed. The valve lifter 60 is provided with a valve spring 61 in the manner shown in FIG. 1. The valve lifter 60 and the valve 70 are always urged by the valve spring 61 in the direction in which the valve 70 is closed. ing.
[0034]
Further, the actuator 50 selects the desired valve drive position (valve lift amount, valve opening operating angle) for the cam nose 21 of the three-dimensional cam 20 where the cam profile changes continuously. This is a device for sliding the camshaft 10 in its axial direction. In this embodiment, the sliding of the camshaft 10 is effective between a range D between the position indicated by the solid line in FIG. 1 and the position indicated by the two-dot chain line in FIG. ing. When the engine is operated, a desired valve driving position (valve lift amount, valve opening operating angle) is obtained through a control device (not shown) so that a desired valve driving position (valve lift amount, valve opening operating angle) is obtained in each operation state (rotation speed, load). The slide direction and the slide amount are controlled. For the operation of the actuator 50 according to the control, for example, hydraulic pressure whose flow rate is adjusted by an oil control valve or the like is used.
[0035]
With such a valve operating system including the three-dimensional cam 20, the valve characteristic suitable for each operation state from low speed, low load operation to high speed, high load operation of the internal combustion engine can be obtained by sliding the camshaft 10 by the actuator 50. It is realized continuously according to the direction and the slide amount.
[0036]
On the other hand, in the oil passage structure according to the embodiment, supply of lubricating oil to the sliding portion between the camshaft 10 and the bearing portions 30, 31,... And between the cam nose 21 and the valve lifter 60 is as follows. Done in a manner.
[0037]
As shown in FIG. 1, oil passages 100, 101,... Are formed in the bearing portions 30, 31,..., Respectively, and these oil passages 100, 101,. Lubricating oil is supplied to the sliding portion between the bearing portions 30, 31... And the camshaft 10. Furthermore, in this embodiment, the lubricating oil supplied to the sliding portion between the bearing portion 31 and the camshaft 10 is also supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60 in the following manner.
[0038]
That is, since the hydraulic pressure source 80 for supplying the lubricating oil to the oil passages 100, 101,... Is supplied with power by driving an internal combustion engine (not shown), sufficient hydraulic pressure cannot be obtained at the time of starting the engine. For this reason, when starting the engine, there is a possibility that the lubricating oil is not sufficiently supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60 using the clearance between the bearing portion 31 and the camshaft 10 in particular. In consideration of this point, in the present embodiment, an oil passage 111 formed by digging a groove in a manner shown in FIG. 1 in a part of the journal portion of the camshaft 10, and the camshaft 10 in FIG. The oil passage 112 formed by making a hole penetrating obliquely in the manner shown in FIG.
[0039]
The oil passages 111 and 112 and the bearings are used during low speed operation such as when the engine is started while the camshaft 10 is slid by the actuator 50 in the direction of arrow F1 in the drawing (the state illustrated in FIG. 1). The oil passage 101 provided in the portion 31 is intermittently communicated, so that the lubricating oil supplied from the oil passage 101 is easily and smoothly supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60. ing. Here, the reason why the structure of the oil passage 111 and the structure of the oil passage 112 are not the same is that the cam nose 21 and the bearing portion of one (right side in the figure) of the three-dimensional cam 20 during low speed operation such as when the engine is started. In consideration of the fact that the distance to 31 is longer than the distance between the cam nose 21 on the other side (the left side in the figure) and the bearing portion 31, the lubricant discharge ports are brought closer to the corresponding cam noses 21. It is.
[0040]
On the other hand, when the engine 50 is slid in the direction of arrow F2 in the figure by the actuator 50, the oil passages 111 and 112 and the oil passage 101 provided in the bearing portion 31 are physically connected. The supply of lubricating oil through the oil passages 111 and 112 is prohibited by being blocked.
[0041]
2 and 3 are cross-sectional views showing the relative positional relationship between the oil passages 111, 112, and 101 corresponding to the slide positions of the camshaft 10, which will be described below. The mechanism of the oil passage structure will be further described in detail with reference to FIG.
[0042]
2A is a cross-sectional view showing the positional relationship between the oil passages 101, 111, and 112 when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of arrow F1 in FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2A. As shown in these drawings, in this state (sliding position) of the camshaft 10, the oil passage 111 formed in the camshaft 10 and the oil passage 101 formed in the bearing portion 31 are cams. As the shaft 10 rotates, it communicates intermittently every time the angle shown in FIG. Further, when the camshaft 10 is rotated 180 degrees from the state of FIG. 2, the oil passage 112 formed in the camshaft 10 and the oil passage 101 formed in the bearing portion 31 communicate with each other. For this reason, the lubricating oil supplied from the oil passage 101 is suitably supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60 via the oil passages 111 and 112 even when the oil pressure in the oil passage is low, such as when the engine is started.
[0043]
On the other hand, FIG. 3A is a cross section showing the positional relationship between the oil passages 101, 111, and 112 when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of the arrow F2 in FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A. As shown in these drawings, in this state (sliding state) of the camshaft 10, the oil passages 111 and 112 formed in the camshaft 10 and the oil passage 101 formed in the bearing portion 31 include The supply of lubricating oil to the sliding portions between the bearing portion 31 and the camshaft 10 and between the cam nose 21 and the valve lifter 60 is cut off only from the clearance between the bearing portion 31 and the camshaft 10. Will be done through. That is, at this time, since the oil pressure of the lubricating oil is sufficiently increased, the supply of the lubricating oil to the sliding portions is ensured even through only such a clearance. In addition, in this case, the oil passages 111, 112 and 101 are blocked, so that excessive consumption of the lubricating oil can be avoided.
[0044]
As described above, according to the oil passage structure of the internal combustion engine according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Even at the time of starting the engine where the driving force of the hydraulic power source 80 is not sufficient, the lubricating oil can be sufficiently supplied to the sliding portion between the cam nose 21 and the valve lifter 60.
[0045]
(2) With regard to the oil passages 111 and 112, the three-dimensional cams of the three-dimensional cams are formed by considering the distances from the bearing portions 31 of the two three-dimensional cams 20 sandwiching the bearing portion 31. Lubricating oil can be reliably supplied to the sliding portion between the cam nose 21 and the valve lifter 60.
[0046]
(3) The camshaft 10 is provided in the oil passages 111 and 112 provided in the camshaft 10 and the bearing portion 31 as the camshaft 10 moves in the direction F2 indicated by the arrow in FIG. The oil passage 101 is shut off, and the lubricating oil is supplied between the bearing portion 31 and the camshaft 10 and between the bearing portion 31 and the camshaft 10 between the cam nose 21 and the valve lifter 60. It will be done only through clearance. Thereby, the increase in the consumption amount of lubricating oil can be suppressed.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the oil passage structure of the internal combustion engine according to the present invention will be described based on FIGS. 4 to 6 mainly focusing on the differences from the first embodiment.
[0047]
The difference between the oil passage structure of the present embodiment shown in FIG. 4 and the oil passage structure of the first embodiment shown in FIG. 1 is that the oil passage instead of the oil passage 112 that obliquely penetrates the camshaft 10. The oil passage 113 is provided by forming a groove in the other part of the journal portion of the camshaft 10 in a manner conforming to 111.
[0048]
That is, in the second embodiment, when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of the arrow F1 in FIG. 4 when the engine is started, the oil passages 111 and 113 and the bearing portion 31 are provided. Thus, the lubricating oil supplied from the oil passage 101 is supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60 easily and smoothly.
[0049]
On the other hand, when the engine 50 is slid in the direction of arrow F2 in the figure by the actuator 50, the oil passages 111 and 113 and the oil passage 101 provided in the bearing portion 31 are physically connected. The supply of lubricating oil through the oil passages 111 and 113 is prohibited by being blocked.
[0050]
5 and 6 are cross-sectional views showing the relative positional relationship between the oil passages 111, 113, and 101 corresponding to the slide positions of the camshaft 10, which will be described below. The mechanism of the oil passage structure will be described in further detail with reference to FIG.
[0051]
First, FIG. 5A is a sectional view showing the positional relationship between the oil passages 101, 111, 113 when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of arrow F1 in FIG. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 5A. As shown in these drawings, in this state (sliding position) of the camshaft 10, the oil passage 111 formed in the camshaft 10 and the oil passage 101 formed in the bearing portion 31 are cams. As the shaft 10 rotates, it communicates intermittently at every angle shown in FIG. Further, when the camshaft 10 is rotated 180 degrees from the state of FIG. 5, the oil passage 113 formed in the camshaft 10 and the oil passage 101 formed in the bearing portion 31 communicate with each other. For this reason, even when the oil passage has a low oil pressure such as when the engine is started, the lubricating oil supplied from the oil passage 101 is suitably supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60 via the oil passages 111 and 113.
[0052]
On the other hand, FIG. 6A is a cross-sectional view showing the positional relationship between the oil passages 101, 111, 113 when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of arrow F2 in FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 6A. As shown in these drawings, in this state (sliding state) of the camshaft 10, oil passages 111 and 113 formed in the camshaft 10 and an oil passage 101 formed in the bearing portion 31 are provided. The supply of lubricating oil to the sliding portions between the bearing portion 31 and the camshaft 10 and between the cam nose 21 and the valve lifter 60 is cut off only from the clearance between the bearing portion 31 and the camshaft 10. Will be done through. That is, at this time, since the oil pressure of the lubricating oil is sufficiently increased, the supply of the lubricating oil to the sliding portions is ensured even through only such a clearance. In addition, in this case, the oil passages 111, 113 and 101 are blocked, so that excessive consumption of the lubricating oil can be avoided.
[0053]
As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (3) obtained by the first embodiment.
[0054]
(4) By replacing the oil passage 112 that obliquely penetrates the camshaft 10 in the first embodiment with the oil passage 113 formed of the groove, the entire oil passage structure is simplified, Manufacturing is also easy.
[0055]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the oil passage structure according to the present invention will be described with reference to FIG. 7 mainly focusing on differences from the second embodiment.
[0056]
FIG. 7 is a view showing a bearing portion 31 and a portion of the camshaft 10 corresponding thereto in the third embodiment. In the third embodiment, as shown in FIG. 7, an oil passage 114 formed by a groove that goes around the camshaft 10 is provided in a journal portion corresponding to the bearing portion 31 of the camshaft 10. Different from the second embodiment. According to such an oil passage structure, the oil passage 101 provided in the bearing portion 31 and the oil passages 111 and 113 provided in the camshaft 10 are always in communication with each other via the oil passage 114 when the engine is started. Therefore, it is possible to supply the lubricating oil more smoothly to the sliding portion between the cam nose 21 and the valve lifter 60 at the time of starting.
[0057]
As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects (1), (3), and (4) according to the first and second embodiments, the following effects can be obtained. it can.
[0058]
(5) Lubrication of the sliding portion between the cam nose 21 and the valve lifter 60 at the time of engine start can be performed more smoothly.
In addition, you may change a part of this embodiment as follows.
[0059]
In the third embodiment, the camshaft 10 is provided with an oil passage 114 for always connecting the oil passage 101 provided in the bearing portion 31 and the oil passages 111 and 113 provided in the camshaft 10 at the time of starting. However, as shown in FIG. 8, an oil passage 115 having an equivalent function may be provided in the bearing portion 31 instead of the oil passage 114.
[0060]
In the third embodiment, the case where the oil passage structure as the third embodiment is applied to the oil passage structure of the second embodiment has been described. You may make it apply to the oil passage structure of embodiment.
[0061]
(Fourth embodiment)
Next, the fourth embodiment of the oil passage structure of the internal combustion engine according to the present invention is mainly based on FIGS. 9 to 12 mainly on the differences from the modification example illustrated in FIG. 8 of the third embodiment. explain.
[0062]
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 9, as a means for supplying lubricating oil from the hydraulic power source 80, the oil passages 100, 101 are respectively connected to the bearing portions 30, 31,. ... Are not provided, but a supply path 10 h is provided in the camshaft 10. Then, by connecting the oil passage 100 provided in one bearing portion 30 and the supply passage 10h, lubricating oil is supplied into the supply passage 10h, and the lubricating oil in the supply passage 10h is supplied to each bearing portion 31. ,... And the camshaft 10 are supplied to each sliding portion.
[0063]
FIG. 10 shows details of corresponding portions of the bearing 31 and the camshaft 10.
As shown in the figure, the camshaft 10 is provided with an oil passage 116 penetrating from the supply passage 10h to the surface of the camshaft 10 in order to supply the lubricating oil of the supply passage 10h to the bearing portion 31. . The oil passage 116 is an oil passage 115 provided in the bearing portion 31 (as shown in FIG. 8) when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of arrow F1 in FIG. Basically equivalent).
[0064]
That is, in the fourth embodiment, the actuator 50 is operated at a low speed such as at the time of engine start when the camshaft 10 is maintained in the state of being slid in the direction of the arrow F1 in the drawing (the state illustrated in FIG. 9). Occasionally, the oil passage 116 and the oil passage 115 provided in the bearing portion 31 are always in communication, so that the lubricating oil is always supplied to the oil passage 115 from the supply passage 10h. On the other hand, since the oil passages 111 and 113 and the oil passage 115 provided in the bearing portion 31 are always in communication, the lubricating oil supplied from the supply passage 10h is easily and smoothly supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60. To be.
[0065]
On the other hand, when the engine 50 is slid in the direction of the arrow F2 in the figure by the actuator 50, the oil passage 116 and the oil passage 115 provided in the bearing portion 31 are physically cut off. Therefore, the oil passages 111 and 113 and the supply passage 10h are blocked.
[0066]
11 and 12 are cross-sectional views showing the relative positional relationship between the oil passages 111, 113 and 115, 116 corresponding to the slide positions of the camshaft 10. The mechanism of the oil passage structure will be described in more detail with reference to FIG.
[0067]
First, FIG. 11A is a cross section showing the positional relationship between the oil passages 111, 113, 115, and 116 when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of arrow F1 in FIG. FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 11A. As shown in these drawings, in the state (sliding position) of the camshaft 10, oil passages 111 and 113 formed in the camshaft 10 and an oil passage 115 formed in the bearing portion 31 are provided. , Always communicating. Therefore, even when the oil passage has a low oil pressure, such as when the engine is started, the lubricating oil supplied from the oil passages 115 and 116 is suitably supplied between the cam nose 21 and the valve lifter 60 via the oil passages 111 and 113. .
[0068]
On the other hand, FIG. 12A shows the positional relationship of the oil passages 111, 113, 115, 116 when the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of arrow F2 in FIG. FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 12A. As shown in these drawings, in the state (sliding state) of the camshaft 10, oil passages 111 and 113 formed in the camshaft 10 and an oil passage 115 formed in the bearing portion 31 are provided. The supply of lubricating oil to the sliding portions between the bearing portion 31 and the camshaft 10 and between the cam nose 21 and the valve lifter 60 is cut off only from the clearance between the bearing portion 31 and the camshaft 10. Will be done through. That is, at this time, since the oil pressure of the lubricating oil is sufficiently increased, the supply of the lubricating oil to the sliding portions is ensured even through only such a clearance. In addition, in this case, the oil passages 111, 113 and 115 are blocked, so that excessive consumption of the lubricating oil can be avoided.
[0069]
As described above, according to the fourth embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (3) to (5) according to the first to third embodiments. it can.
[0070]
(6) By supplying the lubricating oil to the bearing portions 31 through the supply path 10h provided in the camshaft 10, the supply path of the lubricating oil from the hydraulic power source 80 can be simplified, and the space In addition, the cost becomes superior.
[0071]
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the fourth embodiment, the oil passage 115 that is an annular groove is provided on the bearing portion 31 side. However, the annular groove may be formed in the camshaft 10. This modification is easily implemented in an internal combustion engine provided with one intake valve or one exhaust valve per cylinder. However, in the embodiment shown in the fourth embodiment, for example, the width of the bearing portion 31 is increased. 9 can be implemented by providing bearings on both sides of the cam nose 21 on the right side of FIG.
[0072]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the oil passage structure according to the present invention will be described with reference to FIG. 13 mainly focusing on differences from the fourth embodiment.
[0073]
In this embodiment, an oil passage for supplying lubricating oil to the sliding portion between the cam nose 21 of each three-dimensional cam 20 and each valve lifter 60 is formed in the bearing portion 31 instead of being formed in the camshaft 10. To do. That is, as shown in FIG. 13, in this embodiment, the bearing portion 31 (lower bearing portion 31 </ b> L) is formed as a groove in a part of a sliding contact surface with the camshaft 10, and An oil passage 119 that guides the lubricating oil to one side, and an oil passage 120 that is formed as a through-hole communicating obliquely with the oil passage 119 and guides the lubricating oil to the other side of the bearing portion 31; Is provided. These oils provided in the oil passage 116 and the bearing portion 31 provided in the camshaft 10 in a state where the camshaft 10 is slid the maximum in the direction of the arrow F1 in FIG. The passages 119 and 120 are intermittently communicated with the rotation of the camshaft 10, and the lubricating oil supplied via the supply passage 10 h and the oil passage 116 is supplied to the cam noses 21 and the valve lifters 60 of the three-dimensional cams 20. It is also supplied to the sliding part.
[0074]
On the other hand, when the camshaft 10 is shifted in the direction of arrow F2 in FIG. 13 such as in the high-speed operation state of the engine, the oil passage 116 for supplying the lubricating oil from the supply passage 10h and the two oil passages 119, As in the previous embodiments, the lubricant oil is supplied to the sliding portion between each cam nose 21 and each valve lifter 60 only in the clearance between the bearing portion 31 and the camshaft 10. Is done through.
[0075]
As described above, according to the fifth embodiment, the effects according to the effects (1), (3), (4), and (6) can be obtained, and the following effects are further obtained. Can be obtained.
[0076]
(7) An oil passage provided in the camshaft 10 by supplying the lubricating oil to the sliding portion between the cam nose 21 and the valve lifter 60 through the oil passages 119 and 120 provided in the bearing portion 31. Compared with the case of using, the lubricating oil can be supplied without being affected by the rotational movement of the camshaft 10 or the like.
[0077]
Note that the fifth embodiment may be modified and executed as follows.
An annular groove as exemplified as the oil passage 114 in FIG. 7 may be provided in the journal portion of the camshaft 10 so as to communicate with the oil passage 116. This allows continuous communication between the oil passage 116 and the oil passages 119 and 120 when the engine is started, etc., and smoother lubrication of the sliding portions between the cam noses 21 and the valve lifters 60 is possible. Become.
[0078]
In the case where one intake valve or one exhaust valve is provided for each cylinder, the oil from the supply passage 116 can be supplied to the cam nose 21 and the valve lifter 60 at the start without providing the oil passages 119 and 120 in the bearing portion 31. It is only necessary to set it to be supplied to the sliding portion between. As a result, the number of manufacturing steps can be reduced and processing becomes easy.
[0079]
In addition, the elements that can be changed with respect to the first to fifth embodiments described above are summarized.
-Not only the said 4th and 5th embodiment but the 1st-3rd embodiment is not restricted to what is provided with two intake valves or exhaust valves per cylinder, but is an intake valve per cylinder Alternatively, the present invention can be applied to an internal combustion engine having only one exhaust valve. In this regard, the configuration can be further simplified.
[0080]
-The number of intake valves or exhaust valves provided per cylinder may be arbitrary.
In each of the above embodiments, the oil passage structure of the present invention is applied to an internal combustion engine having a three-dimensional cam, but any internal combustion engine provided with means for sliding the camshaft 10 in the axial direction. However, the oil passage structure of the present invention can be applied.
[0081]
In each of the above embodiments, the oil passage structure is used to increase the amount of lubricating oil supplied at the time of starting the engine, but considering that the oil pressure at the time of starting is low, for example, the oil passage is blocked or left with a clearance at the time of starting. The oil passage structure according to the present invention can be closed and set to communicate or open the oil passages according to various purposes, such as closing and opening or closing the oil passages with increasing hydraulic pressure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of an oil passage structure according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relative positional relationship between oil passages during a maximum shift in the direction of arrow F1 in FIG. 1 in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a relative positional relationship between oil passages during a maximum shift in the direction of arrow F2 in FIG. 1 in the first embodiment.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a second embodiment of the oil passage structure according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a relative positional relationship between oil passages during a maximum shift in the direction of arrow F1 in FIG. 4 in the second embodiment.
6 is a diagram showing a relative positional relationship between oil passages during a maximum shift in the direction of arrow F2 in FIG. 4 in the second embodiment.
FIG. 7 is an assembled perspective view showing a bearing portion and a camshaft portion in the bearing portion in the third embodiment.
FIG. 8 is an assembled perspective view showing a bearing portion modified from the third embodiment and a camshaft portion corresponding thereto.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a fourth embodiment of the oil passage structure according to the present invention.
FIG. 10 is an assembled perspective view showing a bearing portion and a portion of the camshaft 10 corresponding thereto in the fourth embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing the relative positional relationship between oil passages during a maximum shift in the direction of arrow F1 in FIG. 9 in the fourth embodiment.
12 is a diagram showing a relative positional relationship between oil passages during a maximum shift in the direction of arrow F2 in FIG. 9 in the fourth embodiment.
FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a fifth embodiment of an oil passage structure according to the present invention.
[Brief description of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cam shaft, 10h ... Supply path, 20 ... Cam (three-dimensional cam), 21 ... Cam nose, 30, 31 ... Bearing part, 30U, 31U ... Upper bearing part, 30L, 31L ... Lower bearing part, 100, 101, DESCRIPTION OF SYMBOLS 111,112 ... Oil passage, 40 ... Timing pulley, 50 ... Actuator, 60 ... Valve lifter, 61 ... Valve spring, 70 ... Valve, 80 ... Hydraulic source.

Claims

In an internal combustion engine in which a camshaft is pivotally supported so as to be displaceable in the axial direction, and lubricating oil is supplied to a predetermined sliding portion of the internal combustion engine,
The camshaft and a bearing portion that pivotally supports the camshaft are provided with oil passages that supply lubricating oil to the predetermined sliding portions, and the oil passages communicate with each other according to the displacement position of the camshaft in the axial direction. And an oil passage structure of an internal combustion engine characterized by being cut off.

2. The oil passage provided in the camshaft supplies lubricating oil supplied from an oil passage provided in the bearing portion to the predetermined sliding portion during the communication. An oil passage structure for an internal combustion engine as described.

The oil passage provided in the bearing portion is formed to have an opening that crosses the camshaft, and the oil passage provided in the camshaft is oil provided in the bearing portion along with the communication. 3. An oil passage structure for an internal combustion engine according to claim 2, comprising a long groove formed in the circumferential upper axial direction of said camshaft to guide the lubricating oil supplied from the opening of the passage to the outer portion of the bearing portion.

The oil passage provided in the bearing portion is formed to have an opening that crosses the camshaft, and the oil passage provided in the camshaft is oil provided in the bearing portion along with the communication. 3. An oil passage structure for an internal combustion engine according to claim 2, comprising a hole that obliquely penetrates the camshaft so as to guide the lubricating oil supplied from the opening of the passage to the back peripheral surface of the camshaft.

The oil passage structure of the internal combustion engine according to claim 3 or 4,
At least one of the camshaft and the bearing portion thereof further includes an annular groove that constantly communicates with each oil passage at a displacement position of the camshaft with which each oil passage communicates. Oil passage structure.

The oil passage structure of the internal combustion engine according to claim 5,
The camshaft extends in the axial direction inside the camshaft and is supplied with lubricating oil, and the lubricating oil that passes through the camshaft peripheral surface from the supply path and flows through the supplying passage is passed through the annular groove. An oil passage structure for an internal combustion engine, further comprising a hole for supplying to the internal combustion engine.

2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the oil passage provided in the bearing portion supplies lubricating oil supplied from an oil passage provided in the camshaft to the predetermined sliding portion during the communication. Oil passage structure.

In an internal combustion engine in which a camshaft is pivotally supported so as to be displaceable in the axial direction, and lubricating oil is supplied to a predetermined sliding portion of the internal combustion engine,
The camshaft extends in the axial direction inside the camshaft and is supplied with the lubricating oil, and the oil that penetrates the camshaft peripheral surface from the supply path and supplies the lubricating oil to the predetermined sliding portion. An oil passage structure for an internal combustion engine, characterized in that the oil passage is closed and released by a bearing portion that supports the camshaft in accordance with a displacement position of the camshaft in the axial direction.