内燃機関の油路構造
【課題】 カムシャフトにおける駆動端側の剛性向上や潤滑経路の適切化等を実現した内燃機関の油路構造を提供する。
【解決手段】 第１カムホルダ１１には、図示しないオイルメインギャラリからの潤滑油がシリンダヘッド３の上面から流入する第１潤滑油供給油路６１が形成されている。連結カムキャップ２５の右端側には、第１潤滑油供給油路６１に接続する連絡油路５１が形成されている。第２カムホルダ１２には、連絡油路５１に接続する第２潤滑油供給油路７１が形成されている。第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油は、一部がジャーナル供給側油路６１ｃから排気側ジャーナル支持面１１ｂの円弧状溝６２に供給される。第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油の大部分は、連絡油路５１を経由して第２カムホルダ１２の第２潤滑油供給油路７１に流入する。
【解決手段】 第１カムホルダ１１には、図示しないオイルメインギャラリからの潤滑油がシリンダヘッド３の上面から流入する第１潤滑油供給油路６１が形成されている。連結カムキャップ２５の右端側には、第１潤滑油供給油路６１に接続する連絡油路５１が形成されている。第２カムホルダ１２には、連絡油路５１に接続する第２潤滑油供給油路７１が形成されている。第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油は、一部がジャーナル供給側油路６１ｃから排気側ジャーナル支持面１１ｂの円弧状溝６２に供給される。第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油の大部分は、連絡油路５１を経由して第２カムホルダ１２の第２潤滑油供給油路７１に流入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本のカムシャフトとカム位相可変機構とを備えた内燃機関の油路構造に係り、カムシャフトにおける駆動端側の剛性向上や潤滑経路の最適化等を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
４サイクルエンジン（以下、単にエンジンと記す）では、出力および燃費の向上や有害排出ガス成分の低減等を図るべく、種々の可変動弁機構を搭載したものが多くなっている。可変動弁機構としては、低速型カムと高速型カムとを切り換えるものが従来より存在するが、近年ではカム位相とバルブリフトとを個別に連続可変制御することで過渡特性の更なる向上やスロットルレス化等を実現したものが主流となってきている。カム位相の可変制御に供されるバルブタイミングコントロール装置（Variable Timing Control Device：以下、ＶＴＣと記す）は、シリンダヘッドにおけるカムシャフトの端部付近に設置された油圧アクチュエータ（以下、ＶＴＣアクチュエータと記す）や、ＶＴＣアクチュエータへの作動油（エンジンオイル）の供給制御を行う油圧制御弁等から構成されている。
【０００３】
ＶＴＣが搭載されたエンジンでは、ＶＴＣアクチュエータの駆動とカムシャフトの潤滑とはともにメインギャラリから供給されたエンジンオイルによって行われるが、供給油圧の安定化等を図るべく、ＶＴＣアクチュエータ側の作動油経路とカムシャフト側の潤滑油経路とを分ける技術が公知となっている（特許文献１参照）。一方、カムシャフトは、カムホルダとカムキャップとによってシリンダヘッドの上部に支持されるが、隣接するカムキャップを連結部によって連結した連結カムキャップを設けるとともに、連結カムキャップの側面に穿設された開口部からカムローブにエンジンオイルを噴射する技術が公知となっている（特許文献２参照）。また、ブローバイガスの気液分離室がヘッドカバーの上部に形成されたエンジンでは、カムシャフトの回転に伴って飛散したエンジンオイルが気液分離室に進入しないように、軸方向で隣接したカムキャップを飛散防止を兼ねたステーによって連結する技術が公知となっている（特許文献３参照）。また、ＶＴＣアクチュエータの直上にオイルフィラーキャップが位置するエンジンでは、ＶＴＣアクチュエータの回転に伴って飛散したエンジンオイルがオイルフィラーキャップに付着しないように、ＶＴＣアクチュエータとオイルフィラーキャップとの間にプレートを設置する技術が公知となっている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特許３８２１３４２号公報
【特許文献２】実開昭６３−１０８５０７号公報
【特許文献３】特開２０１１−６４０８６号公報
【特許文献４】特開２００９−２０９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、吸気カムシャフトの駆動端にＶＴＣアクチュエータが設けられたＤＯＨＣエンジンにおいて、駆動端側（ＶＴＣアクチュエータ側）のエンドカムキャップに隣接する吸排気センタカムキャップに潤滑用オイルパイプを接続し、これら吸排気センタカムキャップから吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトの内部に形成されたカムシャフト内油路に潤滑油を供給している。しかしながら、特許文献１の場合、２本の潤滑用オイルパイプを用いることから、部品点数や組付工数が増大することが避けられなかった。また、特許文献１の排気カムシャフトは、カムシャフト内油路が駆動端側（カムスプロケット側）まで穿設されているためにその剛性や強度が比較的低くなり、エンジン運転時にカムスプロケットから大きな力が加わった場合に撓みやすい問題があった。
【０００５】
また、特許文献２の連結カムキャップは、部品点数の削減や効果的な潤滑を実現するものであるが、シリンダヘッドからカムシャフトに潤滑油を供給する油路としての機能は有していない。また、特許文献３のステーは、カムシャフトの回転によって飛散した潤滑油が気液分離室に侵入することを効果的に防止するが、これもシリンダヘッドからカムシャフトに潤滑油を供給する油路としての機能は有していない。また、特許文献４のプレートは、カムキャップと別体の部品であるために部品点数や組付工数が増大することが避けられず、やはりシリンダヘッドからカムシャフトに潤滑油を供給する油路としての機能は有していない。
【０００６】
本発明に係る内燃機関の油路構造は、このような背景に鑑みなされたもので、カムシャフトにおける駆動端側の剛性向上や潤滑経路の適切化等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の油路構造は、シリンダヘッド（３）の上部に気筒列方向に沿って配置された複数のカムホルダ（１１〜１５）と、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側に前記気筒配列方向に沿ってそれぞれ延在するとともに前記各カムホルダによって各々軸支された一対のカムシャフト（２３，２６）と、一方のカムシャフトの一端側に設けられたカム位相可変用のアクチュエータ（３１）とを備えた内燃機関（１）の油路構造であって、前記アクチュエータに最も近い第１カムホルダ（１１）に形成され、前記アクチュエータの作動および前記一方のカムシャフトを支持するジャーナル支持面（１１ａ）の潤滑に供される作動油を供給する作動油供給油路（５２，５３）と、前記第１カムホルダに形成され、前記シリンダヘッドからの潤滑油が流入する第１潤滑油供給油路（６１）と、前記第１潤滑油供給油路からの潤滑油を他方のカムシャフトを軸支するジャーナル支持面（１１ｂ）に供給するジャーナル供給側油路と、前記第１潤滑油供給油路から前記第１カムホルダの他端側に隣接する第２カムホルダ（１２）に潤滑油を供給する連絡油路（５１）と、前記第２カムホルダに形成され、前記連絡油路からの潤滑油を当該第２カムホルダの両ジャーナル支持面に潤滑油を供給する第２潤滑油供給油路（７１）と、前記両カムシャフトに設けられ、前記第２カムホルダに形成された両カムジャーナル支持面から供給された潤滑油を前記第２カムホルダの他端側に位置するカムホルダに導くカムシャフト内油路（２７，２８）とを含む。
【０００８】
また、本発明の第２の側面では、前記他方のカムシャフトが前記第１カムホルダおよび前記第２カムホルダに締結された連結カムキャップ（２５）によって軸支され、前記連絡油路が当該連結カムキャップに形成された。
【０００９】
また、本発明の第３の側面では、前記ジャーナル供給側油路は、前記第１潤滑油供給油路から分岐した。
【００１０】
また、本発明の第４の側面では、前記シリンダヘッドの上面に取り付けられるヘッドカバー（４）と、前記ヘッドカバーに設けられ、オイルフィラーキャップ（８）によって閉鎖される給油孔（９）と、前記ヘッドカバーに一体的に設けられ、前記内燃機関で発生したブローバイガスから潤滑油を分離するとともに、その下部に動弁室に連通する連通孔（６ａ）が形成された気液分離室（６）とを有し、前記連結カムキャップには、前記給油孔および前記連通孔に対して前記カムシャフトを覆う遮蔽部（４３）が形成された。
【００１１】
また、本発明の第５の側面では、前記遮蔽部は、前記カムシャフトの軸線方向に延在するとともに、前記連通孔から落下した潤滑油を当該カムシャフトの外側に案内するガイド部（４３ａ）を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１カムホルダのジャーナル支持面と両カムシャフトとの潤滑が作動油供給油路から供給された作動油と第１潤滑油供給油路から供給された潤滑油によって行われ、第１カムホルダを除くカムホルダのジャーナル支持面と両カムシャフトとの潤滑が第２潤滑油供給油路やカムシャフト内油路から供給された潤滑油によって速やかに行われるため、カムチェーン等の動力伝達機構に近いために大きな荷重が掛かる両カムシャフトの第１カムホルダ側に早期に潤滑油を供給できる。加えて、両カムシャフトにおける第１カムホルダと第２カムホルダとの間の部分を中実にすることが可能となり、カムスプロケットから大きな力が加わった場合にもカムシャフトの撓みが生じ難くなる。また、第１カムホルダおよび前記第２カムホルダに締結される連結カムキャップを備え、この連結カムキャップに連絡油路を形成したものでは、潤滑用オイルパイプが不要となって部品点数や組立工数が削減される。また、ジャーナル供給側油路が第１潤滑油供給油路から分岐しているものでは、連絡油路を介して第２潤滑油供給油路に十分な圧力および量の潤滑油が供給され、各気筒の動弁機構の潤滑を適切に行うことが可能となる。また、連結カムキャップに給油孔および連通孔に対してカムシャフトを覆う遮蔽部が形成されたものでは、カムシャフトの回転によって飛散した潤滑油のオイルフィラーキャップおよび給油孔への付着や気液分離室への侵入が防止できる。また、遮蔽部がガイド部を有するものでは、連通孔から落下した潤滑油が回転するカムシャフトによって飛散することが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る自動車用エンジンの上部を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係るシリンダヘッドの上部を示す平面図である。
【図３】実施形態に係るシリンダヘッド上部の油路構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る第１カムホルダおよびカムキャップの縦断面図である。
【図５】実施形態に係る第２カムホルダおよびカムキャップの縦断面図である。
【図６】実施形態に係る連結カムキャップの斜視図である。
【図７】実施形態に係る連結カムキャップの連結カバー部での縦断面図である。
【図８】実施形態に係る連結カムキャップ設置部位の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る開弁特性可変型内燃機関の一実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
≪実施形態の構成≫
＜全体構成＞
図１に示すエンジン１は、自動車に搭載されるＤＯＨＣ４バルブ型の４サイクル直列４気筒ガソリンエンジンであり、シリンダブロック２やシリンダヘッド３、ヘッドカバー４、カムチェーンカバー５等から外郭が形成されている。ヘッドカバー４の上部には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）システムを構成するブリーザチャンバ６（気液分離室）および新規導入チャンバ７が左右に並ぶかたちで一体に形成されており、ブリーザチャンバ６の前端部にはオイルフィラーキャップ８によって閉鎖される給油孔９（破線で示す）が設置されている。なお、シリンダヘッド３左側面には、図示しない排気管が接続される排気管接続フランジ１０が形成されている。
【００１６】
図２に示すように、シリンダヘッド３の上面には、前方から後方に向けて（すなわち、気筒列方向に）第１カムホルダ１１〜第５カムホルダ１５が締結されている。図３〜図５にも示すように、第１，第２カムホルダ１１，１２は、第１，第２吸気側カムキャップ２１，２２と協働して吸気カムシャフト２３を回転自在に支持する一方、連結カムキャップ２５と協働して排気カムシャフト２６を回転自在に支持している。なお、吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２６には、第２カムホルダ１２の支持部位から第５カムホルダ１５の支持部位にかけて、図２中に破線で示す吸気カムシャフト内油路２７と排気カムシャフト内油路２８がそれぞれ穿設されている。
【００１７】
図２に示すように、吸気カムシャフト２３の前端には、外周に吸気側カムスプロケット３２が形成されたＶＴＣアクチュエータ３１が固設されている。吸気側カムスプロケット３２と排気カムシャフト２６の前端に取り付けられた排気側カムスプロケット３３とにはカムチェーン３４が巻き掛けられており、このカムチェーン３４を介して図示しないクランクスプロケットによって吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２６が回転駆動される。なお、本実施形態のエンジン１は、吸気側のバルブリフトを可変制御するバルブリフトコントロール機構を備えており、後述する吸気ロッカシャフト３７にはその制御油路も設けられているが、煩雑になることを避けるためにその説明を省略する。
【００１８】
図３，図４に示すように、第１カムホルダ１１には、第１吸気側カムキャップ２１に形成されたジャーナル支持面２１ａとともに吸気カムシャフト２３（図３には示さず）を支持する吸気側ジャーナル支持面１１ａと、連結カムキャップ２５の前部ジャーナル支持面２５ａとともに排気カムシャフト２６（図３には示さず）を支持する排気側ジャーナル支持面１１ｂとが設けられている。また、第１カムホルダ１１には、吸気カムシャフト２３の下方に配置された吸気ロッカシャフト３７（図３には示さず）を支持する吸気ロッカシャフト支持孔１１ｃと、排気カムシャフト２６の下方に配置された排気ロッカシャフト３８（図３には示さず）を支持する排気ロッカシャフト支持孔１１ｄとが穿設されている。
【００１９】
吸気ロッカシャフト３７および排気ロッカシャフト３８の軸心には、ローラロッカアーム８１やバルブステム８２等の動弁部品（図７参照）に潤滑油を供給するロッカシャフト内油路３７ａ，３８ａがそれぞれ形成されている。また、吸気カムシャフト２３の前方部分には、ＶＴＣアクチュエータ３１に進角側作動油あるいは遅角側作動油を供給する進角側油路２３ａと遅角側油路２３ｂとが形成されている。
【００２０】
一方、図３，図５に示すように、第２カムホルダ１２には、第２吸気側カムキャップ２２に形成されたジャーナル支持面２２ａとともに吸気カムシャフト２３を支持する吸気側ジャーナル支持面１２ａと、連結カムキャップ２５の後部ジャーナル支持面２５ｂとともに排気カムシャフト２６を支持する排気側ジャーナル支持面１２ｂとが設けられている。また、第２カムホルダ１２にも、吸気カムシャフト２３の下方に配置された吸気ロッカシャフト３７を支持する吸気ロッカシャフト支持孔１２ｃと、排気カムシャフト２６の下方に配置された排気ロッカシャフト３８を支持する排気ロッカシャフト支持孔１２ｄとが穿設されている。なお、図５に示すように、吸気カムシャフト２３にはその外周側と吸気カムシャフト内油路２７とを連通する潤滑油導入孔３９が穿設され、排気カムシャフト２６にもその外周側と吸気カムシャフト内油路２７とを連通する潤滑油導入孔４０が穿設されている。
【００２１】
＜連結カムキャップ＞
図６に示すように、連結カムキャップ２５は、第１カムホルダ１１とともに排気カムシャフト２６を支持する前部カムキャップ部４１と、第２カムホルダ１２とともに排気カムシャフト２６を支持する後部カムキャップ部４２と、前部カムキャップ部４１の上部後面と後部カムキャップ部４２の上部前面とを連結する連結カバー部４３とからなっている。
【００２２】
連結カバー部４３は、図７，図８にも示すように、排気カムシャフト２６のカムローブ２６ａの上方を覆う円弧状断面のガイド部４３ａを有するとともに、カムローブ２６ａから前後に外れた部位に一対の軽減孔４４，４５を有している。連結カバー部４３の上部には、ブリーザチャンバ６（図７には、底壁のみを示す）の下面に穿設されたブローバイガス導入孔６ａと、ブリーザチャンバ６の底壁に一体に形成された異物落下防止板１６に穿設された多数の異物混入防止孔１６ａと、オイルフィラーキャップ８がねじ込まれた給油孔９とが位置しており、連結カバー部４３によってこれらブローバイガス導入孔６ａ、異物混入防止孔１６ａおよび給油孔９が排気カムシャフト２６のカムローブ２６ａに対して遮蔽されている。
【００２３】
一方、連結カムキャップ２５の右端側には、後述する油路の一部を構成する連絡油路５１が形成されている。連絡油路５１は、前部カムキャップ部４１の右端で上方に延びる導入部５１ａと、導入部５１ａに連続して連結カバー部４３の右端で後方に延びる水平部５１ｂと、水平部５１ｂに連続して後部カムキャップ部４２の右端で下方に延びる導出部５１ｃとからなっている。なお、導入部５１ａと導出部５１ｃとは、前部カムキャップ部４１および後部カムキャップ部４２の下面にそれぞれ開口している。
【００２４】
＜油路構成＞
図３，図４に示すように、第１カムホルダ１１には、図示しないオイルコントロールバルブからの進角側作動油および遅角側作動油（どちらも、エンジンオイル）がシリンダヘッド３の上面からそれぞれ流入する進角油路５２と遅角油路５３とが形成されている。そして、第１カムホルダ１１の吸気側ジャーナル支持面１１ａと第１吸気側カムキャップ２１のジャーナル支持面２１ａとには、進角油路５２や遅角油路５３から導入された作動油を吸気カムシャフト２３の進角側油路２３ａや遅角側油路２３ｂ（図４参照）にそれぞれ導く円弧状溝５４〜５７が形成されている。
【００２５】
また、第１カムホルダ１１には、図示しないオイルメインギャラリからの潤滑油（エンジンオイル）がシリンダヘッド３の上面から流入する第１潤滑油供給油路６１が形成されている。第１潤滑油供給油路６１は、水平に左方に延びる水平部６１ａと、水平部６１ａから連結カムキャップ２５の右端側で上方に延びる立上部６１ｂとからなっており、立上部６１ｂの上端からは排気側ジャーナル支持面１１ｂに形成された円弧状溝６２に潤滑油を供給するジャーナル供給側油路６１ｃが分岐している。図３，図４中に符号６５で示す部材は、水平部６１ａの形成時（ドリル加工時）に生じた開口を塞ぐプラグである。
【００２６】
図３，図５に示すように、第２カムホルダ１２には、連絡油路５１の導出部５１ｃからの潤滑油が流入する第２潤滑油供給油路７１が形成されている。第２潤滑油供給油路７１は、連結カムキャップ２５の右端側で下方に延びる立下部７１ａと、排気側ジャーナル支持面１２ｂに形成された円弧状溝７２に潤滑油を供給するジャーナル供給側油路７１ｂと、立下部７１ａの下端に連続して水平に延びる水平部７１ｃと、水平部７１ｃの右端から第２カムホルダ１２の左端に沿って立ち上がる立上部７１ｄと、立上部７１ｄの上端から吸気側ジャーナル支持面１２ａに形成された円弧状溝７３に潤滑油を供給するジャーナル供給側油路７１ｅとからなっている。また、第２カムホルダ１２には、水平部７１ｃから排気ロッカシャフト支持孔１２ｄに潤滑油を供給する排気ロッカシャフト側供給油路７５と、円弧状溝７３から吸気ロッカシャフト支持孔１２ｃに潤滑油を供給する吸気ロッカシャフト側供給油路７６とが形成されている。なお、図５に示すように、吸気ロッカシャフト３７にはその外周側とロッカシャフト内油路３７ａとを連通する潤滑油導入孔３７ｂが穿設され、排気ロッカシャフト３８にもその外周側とロッカシャフト内油路３８ａとを連通する潤滑油導入孔３８ｂが穿設されている。
【００２７】
≪実施形態の作用≫
運転者がエンジン１を始動させると、クランクシャフトに駆動されたオイルポンプからエンジンオイルが所定の吐出圧をもって吐出され、このエンジンオイルがオイルメインギャラリを介してシリンダヘッド３やクランクシャフトのジャーナル支持面等に供給される。シリンダヘッド３に供給されたエンジンオイルは、一部が作動油としてＶＴＣアクチュエータ３１用のオイルコントロールバルブやバルブリフトコントロールバルブに供給され、その他は潤滑油として第１カムホルダ１１の第１潤滑油供給油路６１に流入する。
【００２８】
オイルコントロールバルブに供給された作動油は、図示しないエンジンＥＣＵの駆動指令によってオイルコントロールバルブが作動すると、第１カムホルダ１１や第１吸気側カムキャップ２１に形成された進角油路５２や遅角油路５３、円弧状溝５４〜５７に流入し、吸気カムシャフト２３内の進角側油路２３ａや遅角側油路２３ｂを経由してＶＴＣアクチュエータ３１に供給される。これにより、ＶＴＣアクチュエータ３１が進角側あるいは遅角側に作動して吸気カムシャフト２３のカム位相が変化する。この際、作動油は、円弧状溝５４〜５７から第１カムホルダ１１の吸気側ジャーナル支持面１１ａや第１吸気側カムキャップ２１のジャーナル支持面２１ａに漏出し、これらジャーナル支持面１１ａ，２１ａと吸気カムシャフト２３との潤滑を行う潤滑油として機能する。
【００２９】
第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油は、水平部６１ａおよび立上部６１ｂを経た後に一部がジャーナル供給側油路６１ｃから排気側ジャーナル支持面１１ｂの円弧状溝６２に供給され、両ジャーナル支持面１１ｂ，２５ａと排気カムシャフト２６との潤滑を行う。また、第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油の大部分は、立上部６１ｂから連結カムキャップ２５に形成された連絡油路５１の導入部５１ａに流入し、水平部５１ｂおよび導出部５１ｃを経て第２カムホルダ１２の第２潤滑油供給油路７１に流入する。本実施形態では、ジャーナル供給側油路６１ｃが第１潤滑油供給油路６１から分岐するため、連絡油路５１を介して第２潤滑油供給油路に十分な潤滑油が速やかに供給される。
【００３０】
第２潤滑油供給油路７１に流入した潤滑油は、その一部がジャーナル供給側油路７１ｂから排気側ジャーナル支持面１２ｂの円弧状溝７２に供給され、両ジャーナル支持面１２ｂ，２５ｂと排気カムシャフト２６との潤滑を行うとともに、円弧状溝７２から潤滑油導入孔４０を介して排気カムシャフト内油路２８に流入する。排気カムシャフト内油路２８内に流入した潤滑油は、第３カムホルダ１３〜第５カムホルダ１５の排気側に供給され、図示しないジャーナル支持面と排気カムシャフト２６との潤滑を行う。第２潤滑油供給油路７１に流入した潤滑油の残部は、立下部７１ａを経て水平部７１ｃに流入した後、その一部が排気ロッカシャフト側供給油路７５を経て排気ロッカシャフト支持孔１２ｄに流入し、潤滑油導入孔３８ｂからロッカシャフト内油路３８ａに供給される。
【００３１】
第２潤滑油供給油路７１の水平部７１ｃに流入した潤滑油の大部分は、立上部７１ｄおよびジャーナル供給側油路７１ｅを経て円弧状溝７３に供給され、両ジャーナル支持面１２ａ，２２ａと吸気カムシャフト２３との潤滑を行うとともに、円弧状溝７３から潤滑油導入孔３９を介して吸気カムシャフト内油路２７に流入する。第３カムホルダ１３〜第５カムホルダ１５の吸気側に供給され、図示しないジャーナル支持面と吸気カムシャフト２３との潤滑を行うとともに、円弧状溝７３から潤滑油導入孔３９を介して吸気カムシャフト内油路２７に流入する。吸気カムシャフト内油路２７内に流入した潤滑油は、第３カムホルダ１３〜第５カムホルダ１５の吸気側に供給され、図示しないジャーナル支持面と吸気カムシャフト２３との潤滑を行う。円弧状溝７３に流入した潤滑油は、その一部が更に吸気ロッカシャフト側供給油路７６を経て吸気ロッカシャフト支持孔１２ｃに流入し、潤滑油導入孔３７ｂからロッカシャフト内油路３７ａに供給される。
【００３２】
＜連結カバー部の作用＞
図７に示すように、エンジン１の運転に伴って排気カムシャフト２６が回転すると、カムローブ２６ａに付着した潤滑油が遠心力によって周囲に飛散する。しかし、本実施形態では、第１カムホルダ１１と第２カムホルダ１２との間では、連結カムキャップ２５を構成する円弧状断面の連結カバー部４３によってカムローブ２６ａの上方が覆われているため、飛散した潤滑油が連結カバー部４３の下面に衝突した後に左側方に落下する。これにより、カムローブ２６ａの上方に位置するオイルフィラーキャップ８やブローバイガス導入孔６ａ、異物混入防止孔１６ａに潤滑油が付着し難くなり、オイルフィラーキャップ８を取り外す際に作業者の手に潤滑油が付着することや、オイルフィラーキャップ８の取り付けを忘れた際に潤滑油がエンジンルーム内に飛散することが防止され、加えて、飛散した潤滑油がブリーザチャンバ６内に侵入することも抑制される。一方、ブローバイガス導入孔６ａからはブリーザチャンバ６で分離された潤滑油が落下するが、この潤滑油は、連結カバー部４３に遮られることでカムローブ２６ａの上には落下せず、ガイド部４３ａを伝って左側方に落下することになるため、カムローブ２６ａによる潤滑油の飛散やオイルミスト化を抑制することができる。
【００３３】
本実施形態の場合、吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２６は、第１カムホルダ１１の支持部位から第２カムホルダ１２の支持部位にかけて中実となっているため、ＶＴＣアクチュエータ３１や吸気側および排気側カムスプロケット３２，３３から大きな力が入力しても撓みにくくなり、動弁機構の駆動を高精度に行えるようになる。また、連結カムキャップ２５に連絡油路５１を有する連結カバー部４３を形成したため、従来装置で用いられていたオイルパイプ等が不要となり、構成部品点数や組立工数を削減することができた。
【００３４】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限られるものではない。例えば、上記実施形態は吸気側にのみＶＴＣアクチュエータを備えたエンジンに本発明を適用したものであるが、排気側にもＶＴＣアクチュエータを備えるようにしてもよい。また、上記実施形態では連絡油路を有する連結カムキャップを採用したが、連絡油路をシリンダヘッド等に形成するようにしてもよいし、連結カムキャップに代えて通常のカムキャップを採用するようにしてもよい。その他、各カムホルダやカムキャップの具体的形状や油路の具体的構成等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ エンジン
３ シリンダヘッド
４ ヘッドカバー
６ ブリーザチャンバ（気液分離室）
６ａ ブローバイガス導入孔
８ オイルフィラーキャップ
９ 給油孔
１１ 第１カムホルダ
１１ａ 吸気側ジャーナル支持面
１１ｂ 排気側ジャーナル支持面
１２ 第２カムホルダ
１２ａ 吸気側ジャーナル支持面
１２ｂ 排気側ジャーナル支持面
１６ 異物落下防止板
１６ａ 異物混入防止孔
２１ 第１吸気側カムキャップ
２１ａ ジャーナル支持面
２２ 第２吸気側カムキャップ
２２ａ ジャーナル支持面
２３ 吸気カムシャフト
２３ａ 進角側油路
２３ｂ 遅角側油路
２４ 排気カムシャフト
２５ 連結カムキャップ
２５ａ 前部ジャーナル支持面
２５ｂ 後部ジャーナル支持面
２６ 排気カムシャフト
２６ａ カムローブ
２７ 吸気カムシャフト内油路
２８ 排気カムシャフト内油路
３１ ＶＴＣアクチュエータ
４１ 前部カムキャップ部
４２ 後部カムキャップ部
４３ 連結カバー部
４３ａ ガイド部
５１ 連絡油路
５２ 進角油路（作動油供給油路）
５３ 遅角油路（作動油供給油路）
６１ 第１潤滑油供給油路
７１ 第２潤滑油供給油路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２本のカムシャフトとカム位相可変機構とを備えた内燃機関の油路構造に係り、カムシャフトにおける駆動端側の剛性向上や潤滑経路の最適化等を実現する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
４サイクルエンジン（以下、単にエンジンと記す）では、出力および燃費の向上や有害排出ガス成分の低減等を図るべく、種々の可変動弁機構を搭載したものが多くなっている。可変動弁機構としては、低速型カムと高速型カムとを切り換えるものが従来より存在するが、近年ではカム位相とバルブリフトとを個別に連続可変制御することで過渡特性の更なる向上やスロットルレス化等を実現したものが主流となってきている。カム位相の可変制御に供されるバルブタイミングコントロール装置（Variable Timing Control Device：以下、ＶＴＣと記す）は、シリンダヘッドにおけるカムシャフトの端部付近に設置された油圧アクチュエータ（以下、ＶＴＣアクチュエータと記す）や、ＶＴＣアクチュエータへの作動油（エンジンオイル）の供給制御を行う油圧制御弁等から構成されている。
【０００３】
ＶＴＣが搭載されたエンジンでは、ＶＴＣアクチュエータの駆動とカムシャフトの潤滑とはともにメインギャラリから供給されたエンジンオイルによって行われるが、供給油圧の安定化等を図るべく、ＶＴＣアクチュエータ側の作動油経路とカムシャフト側の潤滑油経路とを分ける技術が公知となっている（特許文献１参照）。一方、カムシャフトは、カムホルダとカムキャップとによってシリンダヘッドの上部に支持されるが、隣接するカムキャップを連結部によって連結した連結カムキャップを設けるとともに、連結カムキャップの側面に穿設された開口部からカムローブにエンジンオイルを噴射する技術が公知となっている（特許文献２参照）。また、ブローバイガスの気液分離室がヘッドカバーの上部に形成されたエンジンでは、カムシャフトの回転に伴って飛散したエンジンオイルが気液分離室に進入しないように、軸方向で隣接したカムキャップを飛散防止を兼ねたステーによって連結する技術が公知となっている（特許文献３参照）。また、ＶＴＣアクチュエータの直上にオイルフィラーキャップが位置するエンジンでは、ＶＴＣアクチュエータの回転に伴って飛散したエンジンオイルがオイルフィラーキャップに付着しないように、ＶＴＣアクチュエータとオイルフィラーキャップとの間にプレートを設置する技術が公知となっている（特許文献４参照）。
【特許文献１】特許３８２１３４２号公報
【特許文献２】実開昭６３−１０８５０７号公報
【特許文献３】特開２０１１−６４０８６号公報
【特許文献４】特開２００９−２０９８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、吸気カムシャフトの駆動端にＶＴＣアクチュエータが設けられたＤＯＨＣエンジンにおいて、駆動端側（ＶＴＣアクチュエータ側）のエンドカムキャップに隣接する吸排気センタカムキャップに潤滑用オイルパイプを接続し、これら吸排気センタカムキャップから吸気カムシャフトおよび排気カムシャフトの内部に形成されたカムシャフト内油路に潤滑油を供給している。しかしながら、特許文献１の場合、２本の潤滑用オイルパイプを用いることから、部品点数や組付工数が増大することが避けられなかった。また、特許文献１の排気カムシャフトは、カムシャフト内油路が駆動端側（カムスプロケット側）まで穿設されているためにその剛性や強度が比較的低くなり、エンジン運転時にカムスプロケットから大きな力が加わった場合に撓みやすい問題があった。
【０００５】
また、特許文献２の連結カムキャップは、部品点数の削減や効果的な潤滑を実現するものであるが、シリンダヘッドからカムシャフトに潤滑油を供給する油路としての機能は有していない。また、特許文献３のステーは、カムシャフトの回転によって飛散した潤滑油が気液分離室に侵入することを効果的に防止するが、これもシリンダヘッドからカムシャフトに潤滑油を供給する油路としての機能は有していない。また、特許文献４のプレートは、カムキャップと別体の部品であるために部品点数や組付工数が増大することが避けられず、やはりシリンダヘッドからカムシャフトに潤滑油を供給する油路としての機能は有していない。
【０００６】
本発明に係る内燃機関の油路構造は、このような背景に鑑みなされたもので、カムシャフトにおける駆動端側の剛性向上や潤滑経路の適切化等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の油路構造は、シリンダヘッド（３）の上部に気筒列方向に沿って配置された複数のカムホルダ（１１〜１５）と、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側に前記気筒配列方向に沿ってそれぞれ延在するとともに前記各カムホルダによって各々軸支された一対のカムシャフト（２３，２６）と、一方のカムシャフトの一端側に設けられたカム位相可変用のアクチュエータ（３１）とを備えた内燃機関（１）の油路構造であって、前記アクチュエータに最も近い第１カムホルダ（１１）に形成され、前記アクチュエータの作動および前記一方のカムシャフトを支持するジャーナル支持面（１１ａ）の潤滑に供される作動油を供給する作動油供給油路（５２，５３）と、前記第１カムホルダに形成され、前記シリンダヘッドからの潤滑油が流入する第１潤滑油供給油路（６１）と、前記第１潤滑油供給油路からの潤滑油を他方のカムシャフトを軸支するジャーナル支持面（１１ｂ）に供給するジャーナル供給側油路と、前記第１潤滑油供給油路から前記第１カムホルダの他端側に隣接する第２カムホルダ（１２）に潤滑油を供給する連絡油路（５１）と、前記第２カムホルダに形成され、前記連絡油路からの潤滑油を当該第２カムホルダの両ジャーナル支持面に潤滑油を供給する第２潤滑油供給油路（７１）と、前記両カムシャフトに設けられ、前記第２カムホルダに形成された両カムジャーナル支持面から供給された潤滑油を前記第２カムホルダの他端側に位置するカムホルダに導くカムシャフト内油路（２７，２８）とを含む。
【０００８】
また、本発明の第２の側面では、前記他方のカムシャフトが前記第１カムホルダおよび前記第２カムホルダに締結された連結カムキャップ（２５）によって軸支され、前記連絡油路が当該連結カムキャップに形成された。
【０００９】
また、本発明の第３の側面では、前記ジャーナル供給側油路は、前記第１潤滑油供給油路から分岐した。
【００１０】
また、本発明の第４の側面では、前記シリンダヘッドの上面に取り付けられるヘッドカバー（４）と、前記ヘッドカバーに設けられ、オイルフィラーキャップ（８）によって閉鎖される給油孔（９）と、前記ヘッドカバーに一体的に設けられ、前記内燃機関で発生したブローバイガスから潤滑油を分離するとともに、その下部に動弁室に連通する連通孔（６ａ）が形成された気液分離室（６）とを有し、前記連結カムキャップには、前記給油孔および前記連通孔に対して前記カムシャフトを覆う遮蔽部（４３）が形成された。
【００１１】
また、本発明の第５の側面では、前記遮蔽部は、前記カムシャフトの軸線方向に延在するとともに、前記連通孔から落下した潤滑油を当該カムシャフトの外側に案内するガイド部（４３ａ）を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１カムホルダのジャーナル支持面と両カムシャフトとの潤滑が作動油供給油路から供給された作動油と第１潤滑油供給油路から供給された潤滑油によって行われ、第１カムホルダを除くカムホルダのジャーナル支持面と両カムシャフトとの潤滑が第２潤滑油供給油路やカムシャフト内油路から供給された潤滑油によって速やかに行われるため、カムチェーン等の動力伝達機構に近いために大きな荷重が掛かる両カムシャフトの第１カムホルダ側に早期に潤滑油を供給できる。加えて、両カムシャフトにおける第１カムホルダと第２カムホルダとの間の部分を中実にすることが可能となり、カムスプロケットから大きな力が加わった場合にもカムシャフトの撓みが生じ難くなる。また、第１カムホルダおよび前記第２カムホルダに締結される連結カムキャップを備え、この連結カムキャップに連絡油路を形成したものでは、潤滑用オイルパイプが不要となって部品点数や組立工数が削減される。また、ジャーナル供給側油路が第１潤滑油供給油路から分岐しているものでは、連絡油路を介して第２潤滑油供給油路に十分な圧力および量の潤滑油が供給され、各気筒の動弁機構の潤滑を適切に行うことが可能となる。また、連結カムキャップに給油孔および連通孔に対してカムシャフトを覆う遮蔽部が形成されたものでは、カムシャフトの回転によって飛散した潤滑油のオイルフィラーキャップおよび給油孔への付着や気液分離室への侵入が防止できる。また、遮蔽部がガイド部を有するものでは、連通孔から落下した潤滑油が回転するカムシャフトによって飛散することが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る自動車用エンジンの上部を示す斜視図である。
【図２】実施形態に係るシリンダヘッドの上部を示す平面図である。
【図３】実施形態に係るシリンダヘッド上部の油路構成を示す斜視図である。
【図４】実施形態に係る第１カムホルダおよびカムキャップの縦断面図である。
【図５】実施形態に係る第２カムホルダおよびカムキャップの縦断面図である。
【図６】実施形態に係る連結カムキャップの斜視図である。
【図７】実施形態に係る連結カムキャップの連結カバー部での縦断面図である。
【図８】実施形態に係る連結カムキャップ設置部位の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る開弁特性可変型内燃機関の一実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
≪実施形態の構成≫
＜全体構成＞
図１に示すエンジン１は、自動車に搭載されるＤＯＨＣ４バルブ型の４サイクル直列４気筒ガソリンエンジンであり、シリンダブロック２やシリンダヘッド３、ヘッドカバー４、カムチェーンカバー５等から外郭が形成されている。ヘッドカバー４の上部には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）システムを構成するブリーザチャンバ６（気液分離室）および新規導入チャンバ７が左右に並ぶかたちで一体に形成されており、ブリーザチャンバ６の前端部にはオイルフィラーキャップ８によって閉鎖される給油孔９（破線で示す）が設置されている。なお、シリンダヘッド３左側面には、図示しない排気管が接続される排気管接続フランジ１０が形成されている。
【００１６】
図２に示すように、シリンダヘッド３の上面には、前方から後方に向けて（すなわち、気筒列方向に）第１カムホルダ１１〜第５カムホルダ１５が締結されている。図３〜図５にも示すように、第１，第２カムホルダ１１，１２は、第１，第２吸気側カムキャップ２１，２２と協働して吸気カムシャフト２３を回転自在に支持する一方、連結カムキャップ２５と協働して排気カムシャフト２６を回転自在に支持している。なお、吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２６には、第２カムホルダ１２の支持部位から第５カムホルダ１５の支持部位にかけて、図２中に破線で示す吸気カムシャフト内油路２７と排気カムシャフト内油路２８がそれぞれ穿設されている。
【００１７】
図２に示すように、吸気カムシャフト２３の前端には、外周に吸気側カムスプロケット３２が形成されたＶＴＣアクチュエータ３１が固設されている。吸気側カムスプロケット３２と排気カムシャフト２６の前端に取り付けられた排気側カムスプロケット３３とにはカムチェーン３４が巻き掛けられており、このカムチェーン３４を介して図示しないクランクスプロケットによって吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２６が回転駆動される。なお、本実施形態のエンジン１は、吸気側のバルブリフトを可変制御するバルブリフトコントロール機構を備えており、後述する吸気ロッカシャフト３７にはその制御油路も設けられているが、煩雑になることを避けるためにその説明を省略する。
【００１８】
図３，図４に示すように、第１カムホルダ１１には、第１吸気側カムキャップ２１に形成されたジャーナル支持面２１ａとともに吸気カムシャフト２３（図３には示さず）を支持する吸気側ジャーナル支持面１１ａと、連結カムキャップ２５の前部ジャーナル支持面２５ａとともに排気カムシャフト２６（図３には示さず）を支持する排気側ジャーナル支持面１１ｂとが設けられている。また、第１カムホルダ１１には、吸気カムシャフト２３の下方に配置された吸気ロッカシャフト３７（図３には示さず）を支持する吸気ロッカシャフト支持孔１１ｃと、排気カムシャフト２６の下方に配置された排気ロッカシャフト３８（図３には示さず）を支持する排気ロッカシャフト支持孔１１ｄとが穿設されている。
【００１９】
吸気ロッカシャフト３７および排気ロッカシャフト３８の軸心には、ローラロッカアーム８１やバルブステム８２等の動弁部品（図７参照）に潤滑油を供給するロッカシャフト内油路３７ａ，３８ａがそれぞれ形成されている。また、吸気カムシャフト２３の前方部分には、ＶＴＣアクチュエータ３１に進角側作動油あるいは遅角側作動油を供給する進角側油路２３ａと遅角側油路２３ｂとが形成されている。
【００２０】
一方、図３，図５に示すように、第２カムホルダ１２には、第２吸気側カムキャップ２２に形成されたジャーナル支持面２２ａとともに吸気カムシャフト２３を支持する吸気側ジャーナル支持面１２ａと、連結カムキャップ２５の後部ジャーナル支持面２５ｂとともに排気カムシャフト２６を支持する排気側ジャーナル支持面１２ｂとが設けられている。また、第２カムホルダ１２にも、吸気カムシャフト２３の下方に配置された吸気ロッカシャフト３７を支持する吸気ロッカシャフト支持孔１２ｃと、排気カムシャフト２６の下方に配置された排気ロッカシャフト３８を支持する排気ロッカシャフト支持孔１２ｄとが穿設されている。なお、図５に示すように、吸気カムシャフト２３にはその外周側と吸気カムシャフト内油路２７とを連通する潤滑油導入孔３９が穿設され、排気カムシャフト２６にもその外周側と吸気カムシャフト内油路２７とを連通する潤滑油導入孔４０が穿設されている。
【００２１】
＜連結カムキャップ＞
図６に示すように、連結カムキャップ２５は、第１カムホルダ１１とともに排気カムシャフト２６を支持する前部カムキャップ部４１と、第２カムホルダ１２とともに排気カムシャフト２６を支持する後部カムキャップ部４２と、前部カムキャップ部４１の上部後面と後部カムキャップ部４２の上部前面とを連結する連結カバー部４３とからなっている。
【００２２】
連結カバー部４３は、図７，図８にも示すように、排気カムシャフト２６のカムローブ２６ａの上方を覆う円弧状断面のガイド部４３ａを有するとともに、カムローブ２６ａから前後に外れた部位に一対の軽減孔４４，４５を有している。連結カバー部４３の上部には、ブリーザチャンバ６（図７には、底壁のみを示す）の下面に穿設されたブローバイガス導入孔６ａと、ブリーザチャンバ６の底壁に一体に形成された異物落下防止板１６に穿設された多数の異物混入防止孔１６ａと、オイルフィラーキャップ８がねじ込まれた給油孔９とが位置しており、連結カバー部４３によってこれらブローバイガス導入孔６ａ、異物混入防止孔１６ａおよび給油孔９が排気カムシャフト２６のカムローブ２６ａに対して遮蔽されている。
【００２３】
一方、連結カムキャップ２５の右端側には、後述する油路の一部を構成する連絡油路５１が形成されている。連絡油路５１は、前部カムキャップ部４１の右端で上方に延びる導入部５１ａと、導入部５１ａに連続して連結カバー部４３の右端で後方に延びる水平部５１ｂと、水平部５１ｂに連続して後部カムキャップ部４２の右端で下方に延びる導出部５１ｃとからなっている。なお、導入部５１ａと導出部５１ｃとは、前部カムキャップ部４１および後部カムキャップ部４２の下面にそれぞれ開口している。
【００２４】
＜油路構成＞
図３，図４に示すように、第１カムホルダ１１には、図示しないオイルコントロールバルブからの進角側作動油および遅角側作動油（どちらも、エンジンオイル）がシリンダヘッド３の上面からそれぞれ流入する進角油路５２と遅角油路５３とが形成されている。そして、第１カムホルダ１１の吸気側ジャーナル支持面１１ａと第１吸気側カムキャップ２１のジャーナル支持面２１ａとには、進角油路５２や遅角油路５３から導入された作動油を吸気カムシャフト２３の進角側油路２３ａや遅角側油路２３ｂ（図４参照）にそれぞれ導く円弧状溝５４〜５７が形成されている。
【００２５】
また、第１カムホルダ１１には、図示しないオイルメインギャラリからの潤滑油（エンジンオイル）がシリンダヘッド３の上面から流入する第１潤滑油供給油路６１が形成されている。第１潤滑油供給油路６１は、水平に左方に延びる水平部６１ａと、水平部６１ａから連結カムキャップ２５の右端側で上方に延びる立上部６１ｂとからなっており、立上部６１ｂの上端からは排気側ジャーナル支持面１１ｂに形成された円弧状溝６２に潤滑油を供給するジャーナル供給側油路６１ｃが分岐している。図３，図４中に符号６５で示す部材は、水平部６１ａの形成時（ドリル加工時）に生じた開口を塞ぐプラグである。
【００２６】
図３，図５に示すように、第２カムホルダ１２には、連絡油路５１の導出部５１ｃからの潤滑油が流入する第２潤滑油供給油路７１が形成されている。第２潤滑油供給油路７１は、連結カムキャップ２５の右端側で下方に延びる立下部７１ａと、排気側ジャーナル支持面１２ｂに形成された円弧状溝７２に潤滑油を供給するジャーナル供給側油路７１ｂと、立下部７１ａの下端に連続して水平に延びる水平部７１ｃと、水平部７１ｃの右端から第２カムホルダ１２の左端に沿って立ち上がる立上部７１ｄと、立上部７１ｄの上端から吸気側ジャーナル支持面１２ａに形成された円弧状溝７３に潤滑油を供給するジャーナル供給側油路７１ｅとからなっている。また、第２カムホルダ１２には、水平部７１ｃから排気ロッカシャフト支持孔１２ｄに潤滑油を供給する排気ロッカシャフト側供給油路７５と、円弧状溝７３から吸気ロッカシャフト支持孔１２ｃに潤滑油を供給する吸気ロッカシャフト側供給油路７６とが形成されている。なお、図５に示すように、吸気ロッカシャフト３７にはその外周側とロッカシャフト内油路３７ａとを連通する潤滑油導入孔３７ｂが穿設され、排気ロッカシャフト３８にもその外周側とロッカシャフト内油路３８ａとを連通する潤滑油導入孔３８ｂが穿設されている。
【００２７】
≪実施形態の作用≫
運転者がエンジン１を始動させると、クランクシャフトに駆動されたオイルポンプからエンジンオイルが所定の吐出圧をもって吐出され、このエンジンオイルがオイルメインギャラリを介してシリンダヘッド３やクランクシャフトのジャーナル支持面等に供給される。シリンダヘッド３に供給されたエンジンオイルは、一部が作動油としてＶＴＣアクチュエータ３１用のオイルコントロールバルブやバルブリフトコントロールバルブに供給され、その他は潤滑油として第１カムホルダ１１の第１潤滑油供給油路６１に流入する。
【００２８】
オイルコントロールバルブに供給された作動油は、図示しないエンジンＥＣＵの駆動指令によってオイルコントロールバルブが作動すると、第１カムホルダ１１や第１吸気側カムキャップ２１に形成された進角油路５２や遅角油路５３、円弧状溝５４〜５７に流入し、吸気カムシャフト２３内の進角側油路２３ａや遅角側油路２３ｂを経由してＶＴＣアクチュエータ３１に供給される。これにより、ＶＴＣアクチュエータ３１が進角側あるいは遅角側に作動して吸気カムシャフト２３のカム位相が変化する。この際、作動油は、円弧状溝５４〜５７から第１カムホルダ１１の吸気側ジャーナル支持面１１ａや第１吸気側カムキャップ２１のジャーナル支持面２１ａに漏出し、これらジャーナル支持面１１ａ，２１ａと吸気カムシャフト２３との潤滑を行う潤滑油として機能する。
【００２９】
第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油は、水平部６１ａおよび立上部６１ｂを経た後に一部がジャーナル供給側油路６１ｃから排気側ジャーナル支持面１１ｂの円弧状溝６２に供給され、両ジャーナル支持面１１ｂ，２５ａと排気カムシャフト２６との潤滑を行う。また、第１潤滑油供給油路６１に流入した潤滑油の大部分は、立上部６１ｂから連結カムキャップ２５に形成された連絡油路５１の導入部５１ａに流入し、水平部５１ｂおよび導出部５１ｃを経て第２カムホルダ１２の第２潤滑油供給油路７１に流入する。本実施形態では、ジャーナル供給側油路６１ｃが第１潤滑油供給油路６１から分岐するため、連絡油路５１を介して第２潤滑油供給油路に十分な潤滑油が速やかに供給される。
【００３０】
第２潤滑油供給油路７１に流入した潤滑油は、その一部がジャーナル供給側油路７１ｂから排気側ジャーナル支持面１２ｂの円弧状溝７２に供給され、両ジャーナル支持面１２ｂ，２５ｂと排気カムシャフト２６との潤滑を行うとともに、円弧状溝７２から潤滑油導入孔４０を介して排気カムシャフト内油路２８に流入する。排気カムシャフト内油路２８内に流入した潤滑油は、第３カムホルダ１３〜第５カムホルダ１５の排気側に供給され、図示しないジャーナル支持面と排気カムシャフト２６との潤滑を行う。第２潤滑油供給油路７１に流入した潤滑油の残部は、立下部７１ａを経て水平部７１ｃに流入した後、その一部が排気ロッカシャフト側供給油路７５を経て排気ロッカシャフト支持孔１２ｄに流入し、潤滑油導入孔３８ｂからロッカシャフト内油路３８ａに供給される。
【００３１】
第２潤滑油供給油路７１の水平部７１ｃに流入した潤滑油の大部分は、立上部７１ｄおよびジャーナル供給側油路７１ｅを経て円弧状溝７３に供給され、両ジャーナル支持面１２ａ，２２ａと吸気カムシャフト２３との潤滑を行うとともに、円弧状溝７３から潤滑油導入孔３９を介して吸気カムシャフト内油路２７に流入する。第３カムホルダ１３〜第５カムホルダ１５の吸気側に供給され、図示しないジャーナル支持面と吸気カムシャフト２３との潤滑を行うとともに、円弧状溝７３から潤滑油導入孔３９を介して吸気カムシャフト内油路２７に流入する。吸気カムシャフト内油路２７内に流入した潤滑油は、第３カムホルダ１３〜第５カムホルダ１５の吸気側に供給され、図示しないジャーナル支持面と吸気カムシャフト２３との潤滑を行う。円弧状溝７３に流入した潤滑油は、その一部が更に吸気ロッカシャフト側供給油路７６を経て吸気ロッカシャフト支持孔１２ｃに流入し、潤滑油導入孔３７ｂからロッカシャフト内油路３７ａに供給される。
【００３２】
＜連結カバー部の作用＞
図７に示すように、エンジン１の運転に伴って排気カムシャフト２６が回転すると、カムローブ２６ａに付着した潤滑油が遠心力によって周囲に飛散する。しかし、本実施形態では、第１カムホルダ１１と第２カムホルダ１２との間では、連結カムキャップ２５を構成する円弧状断面の連結カバー部４３によってカムローブ２６ａの上方が覆われているため、飛散した潤滑油が連結カバー部４３の下面に衝突した後に左側方に落下する。これにより、カムローブ２６ａの上方に位置するオイルフィラーキャップ８やブローバイガス導入孔６ａ、異物混入防止孔１６ａに潤滑油が付着し難くなり、オイルフィラーキャップ８を取り外す際に作業者の手に潤滑油が付着することや、オイルフィラーキャップ８の取り付けを忘れた際に潤滑油がエンジンルーム内に飛散することが防止され、加えて、飛散した潤滑油がブリーザチャンバ６内に侵入することも抑制される。一方、ブローバイガス導入孔６ａからはブリーザチャンバ６で分離された潤滑油が落下するが、この潤滑油は、連結カバー部４３に遮られることでカムローブ２６ａの上には落下せず、ガイド部４３ａを伝って左側方に落下することになるため、カムローブ２６ａによる潤滑油の飛散やオイルミスト化を抑制することができる。
【００３３】
本実施形態の場合、吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２６は、第１カムホルダ１１の支持部位から第２カムホルダ１２の支持部位にかけて中実となっているため、ＶＴＣアクチュエータ３１や吸気側および排気側カムスプロケット３２，３３から大きな力が入力しても撓みにくくなり、動弁機構の駆動を高精度に行えるようになる。また、連結カムキャップ２５に連絡油路５１を有する連結カバー部４３を形成したため、従来装置で用いられていたオイルパイプ等が不要となり、構成部品点数や組立工数を削減することができた。
【００３４】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらに限られるものではない。例えば、上記実施形態は吸気側にのみＶＴＣアクチュエータを備えたエンジンに本発明を適用したものであるが、排気側にもＶＴＣアクチュエータを備えるようにしてもよい。また、上記実施形態では連絡油路を有する連結カムキャップを採用したが、連絡油路をシリンダヘッド等に形成するようにしてもよいし、連結カムキャップに代えて通常のカムキャップを採用するようにしてもよい。その他、各カムホルダやカムキャップの具体的形状や油路の具体的構成等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１ エンジン
３ シリンダヘッド
４ ヘッドカバー
６ ブリーザチャンバ（気液分離室）
６ａ ブローバイガス導入孔
８ オイルフィラーキャップ
９ 給油孔
１１ 第１カムホルダ
１１ａ 吸気側ジャーナル支持面
１１ｂ 排気側ジャーナル支持面
１２ 第２カムホルダ
１２ａ 吸気側ジャーナル支持面
１２ｂ 排気側ジャーナル支持面
１６ 異物落下防止板
１６ａ 異物混入防止孔
２１ 第１吸気側カムキャップ
２１ａ ジャーナル支持面
２２ 第２吸気側カムキャップ
２２ａ ジャーナル支持面
２３ 吸気カムシャフト
２３ａ 進角側油路
２３ｂ 遅角側油路
２４ 排気カムシャフト
２５ 連結カムキャップ
２５ａ 前部ジャーナル支持面
２５ｂ 後部ジャーナル支持面
２６ 排気カムシャフト
２６ａ カムローブ
２７ 吸気カムシャフト内油路
２８ 排気カムシャフト内油路
３１ ＶＴＣアクチュエータ
４１ 前部カムキャップ部
４２ 後部カムキャップ部
４３ 連結カバー部
４３ａ ガイド部
５１ 連絡油路
５２ 進角油路（作動油供給油路）
５３ 遅角油路（作動油供給油路）
６１ 第１潤滑油供給油路
７１ 第２潤滑油供給油路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの上部に気筒列方向に沿って配置された複数のカムホルダと、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側に前記気筒配列方向に沿ってそれぞれ延在するとともに前記各カムホルダによって各々軸支された一対のカムシャフトと、一方のカムシャフトの一端側に設けられたカム位相可変用のアクチュエータとを備えた内燃機関の油路構造であって、
前記アクチュエータに最も近い第１カムホルダに形成され、前記アクチュエータの作動および前記一方のカムシャフトを支持するジャーナル支持面の潤滑に供される作動油を供給する作動油供給油路と、
前記第１カムホルダに形成され、前記シリンダヘッドからの潤滑油が流入する第１潤滑油供給油路と、
前記第１潤滑油供給油路からの潤滑油を他方のカムシャフトを軸支するジャーナル支持面に供給するジャーナル供給側油路と、
前記第１潤滑油供給油路から前記第１カムホルダの他端側に隣接する第２カムホルダに潤滑油を供給する連絡油路と、
前記第２カムホルダに形成され、前記連絡油路からの潤滑油を当該第２カムホルダの両ジャーナル支持面に潤滑油を供給する第２潤滑油供給油路と、
前記両カムシャフトに設けられ、前記第２カムホルダに形成された両カムジャーナル支持面から供給された潤滑油を前記第２カムホルダの他端側に位置するカムホルダに導くカムシャフト内油路と
を含むことを特徴とする内燃機関の油路構造。
【請求項２】
前記他方のカムシャフトが前記第１カムホルダおよび前記第２カムホルダに締結された連結カムキャップによって軸支され、前記連絡油路が当該連結カムキャップに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項３】
前記ジャーナル供給側油路は、前記第１潤滑油供給油路から分岐したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項４】
前記シリンダヘッドの上面に取り付けられるヘッドカバーと、
前記ヘッドカバーに設けられ、オイルフィラーキャップによって閉鎖される給油孔と、
前記ヘッドカバーに一体的に設けられ、前記内燃機関で発生したブローバイガスから潤滑油を分離するとともに、その下部に動弁室に連通する連通孔が形成された気液分離室とを有し、
前記連結カムキャップには、前記給油孔および前記連通孔に対して前記カムシャフトを覆う遮蔽部が形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項５】
前記遮蔽部は、前記カムシャフトの軸線方向に延在するとともに、前記連通孔から落下した潤滑油を当該カムシャフトの外側に案内するガイド部を有することを特徴とする、請求項４に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項１】
シリンダヘッドの上部に気筒列方向に沿って配置された複数のカムホルダと、前記シリンダヘッドの吸気側および排気側に前記気筒配列方向に沿ってそれぞれ延在するとともに前記各カムホルダによって各々軸支された一対のカムシャフトと、一方のカムシャフトの一端側に設けられたカム位相可変用のアクチュエータとを備えた内燃機関の油路構造であって、
前記アクチュエータに最も近い第１カムホルダに形成され、前記アクチュエータの作動および前記一方のカムシャフトを支持するジャーナル支持面の潤滑に供される作動油を供給する作動油供給油路と、
前記第１カムホルダに形成され、前記シリンダヘッドからの潤滑油が流入する第１潤滑油供給油路と、
前記第１潤滑油供給油路からの潤滑油を他方のカムシャフトを軸支するジャーナル支持面に供給するジャーナル供給側油路と、
前記第１潤滑油供給油路から前記第１カムホルダの他端側に隣接する第２カムホルダに潤滑油を供給する連絡油路と、
前記第２カムホルダに形成され、前記連絡油路からの潤滑油を当該第２カムホルダの両ジャーナル支持面に潤滑油を供給する第２潤滑油供給油路と、
前記両カムシャフトに設けられ、前記第２カムホルダに形成された両カムジャーナル支持面から供給された潤滑油を前記第２カムホルダの他端側に位置するカムホルダに導くカムシャフト内油路と
を含むことを特徴とする内燃機関の油路構造。
【請求項２】
前記他方のカムシャフトが前記第１カムホルダおよび前記第２カムホルダに締結された連結カムキャップによって軸支され、前記連絡油路が当該連結カムキャップに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項３】
前記ジャーナル供給側油路は、前記第１潤滑油供給油路から分岐したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項４】
前記シリンダヘッドの上面に取り付けられるヘッドカバーと、
前記ヘッドカバーに設けられ、オイルフィラーキャップによって閉鎖される給油孔と、
前記ヘッドカバーに一体的に設けられ、前記内燃機関で発生したブローバイガスから潤滑油を分離するとともに、その下部に動弁室に連通する連通孔が形成された気液分離室とを有し、
前記連結カムキャップには、前記給油孔および前記連通孔に対して前記カムシャフトを覆う遮蔽部が形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された内燃機関の油路構造。
【請求項５】
前記遮蔽部は、前記カムシャフトの軸線方向に延在するとともに、前記連通孔から落下した潤滑油を当該カムシャフトの外側に案内するガイド部を有することを特徴とする、請求項４に記載された内燃機関の油路構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１３１４８（Ｐ２０１３−１１３１４８Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７９１９（Ｐ２０１１−２５７９１９）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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