(57)【要約】【課題】オイルがオイルジェットからタイミングチェーンに噴射されると、カムスプロケットに充分にオイルが行き届かないおそれがある。【解決手段】オイルジェット８３の開口部８４は、クランクシャフト５０の軸方向から平面視したときに、タイミングチェーン９０によって区画された範囲の内側に配置されている。オイルジェット８３の開口部８４の一部は、クランクシャフト５０の軸方向から平面視したときに、第２カムスプロケット７１の直径の範囲内に位置するように配置されている。オイルジェット８３から噴射されたオイルは、第２カムスプロケット７１に直接噴射される。これにより、第２カムスプロケット７１にオイルを行き届かせやすくできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼させるための気筒が区画されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上端に固定されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの上端に固定されているとともに前記シリンダヘッドと共に一対のカムシャフトを回転可能に支持するカムキャップと、を備えた内燃機関であって、
クランクシャフトに固定されたクランクスプロケット、及び前記一対のカムシャフトのそれぞれに固定されたカムスプロケットには、回転トルクを伝達するためのタイミングチェーンが掛け回されており、
前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、及び前記カムキャップの少なくともいずれかには、オイルを供給するためのオイルジェットが設けられており、
前記オイルジェットは、前記クランクシャフトの軸線方向から平面視したときに、前記タイミングチェーンによって区画された範囲の内側で開口しており、
前記オイルジェットの開口部は、２つの前記カムスプロケットのうち、前記タイミングチェーンの走行方向における前記クランクスプロケットの１つ手前のカムスプロケットを指向している
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の内燃機関では、シリンダブロック内にクランクシャフトが収容されている。クランクシャフトはシリンダブロックを貫通しており、当該クランクシャフトの端部がシリンダブロックの外部に突出している。このクランクシャフトの端部にはクランクスプロケットが固定されている。また、シリンダブロックの上端にはシリンダヘッドが固定されている。シリンダヘッド内には、一対のカムシャフトが収容されている。各カムシャフトは、シリンダヘッドと当該シリンダヘッドの上端に固定されたカムキャップとによって回転可能に支持されている。カムシャフトはシリンダヘッドを貫通しており、当該カムシャフトの端部がシリンダヘッドの外部に突出している。この各カムシャフトの端部には、カムスプロケットが固定されている。これらクランクスプロケットと２つのカムスプロケットに、タイミングチェーンが巻き掛けられている。
【０００３】
また、特許文献１の内燃機関では、カムキャップに３箇所のオイルジェットが設けられている。オイルジェットは、タイミングチェーンにおけるカムスプロケットとの噛み合い開始箇所や噛み合い終了箇所、２つのカムスプロケットの中間箇所に向けてオイルを噴射できるように位置が定められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の内燃機関においては、オイルジェットからのオイルはタイミングチェーンに直接噴射される。したがって、カムスプロケットには、タイミングチェーンに付着したオイルが間接的に供給されることになる。そのため、タイミングチェーンやカムスプロケットの構成によっては、カムスプロケットに充分にオイルが行き届かないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、燃料を燃焼させるための気筒が区画されたシリンダブロックと、前記シリンダブロックの上端に固定されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの上端に固定されているとともに前記シリンダヘッドと共に一対のカムシャフトを回転可能に支持するカムキャップと、を備えた内燃機関であって、クランクシャフトに固定されたクランクスプロケット、及び前記一対のカムシャフトのそれぞれに固定されたカムスプロケットには、回転トルクを伝達するためのタイミングチェーンが掛け回されており、前記シリンダブロック、前記シリンダヘッド、及び前記カムキャップの少なくともいずれかには、オイルを供給するためのオイルジェットが設けられており、前記オイルジェットは、前記クランクシャフトの軸線方向から平面視したときに、前記タイミングチェーンによって区画された範囲の内側で開口しており、前記オイルジェットの開口部は、２つの前記カムスプロケットのうち、前記タイミングチェーンの走行方向における前記クランクスプロケットの１つ手前のカムスプロケットを指向している。
【０００７】
上記の構成によれば、オイルジャケットからのオイルは、タイミングチェーンの走行方向におけるクランクスプロケットの１つ手前のカムスプロケットに直接噴射される。したがって、２つのカムスプロケットのうち、比較的に摩耗しやすいカムスプロケットにオイルを行き届かせやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】内燃機関の概略側面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
内燃機関の一実施形態について、図１を参照して説明する。なお、以下の説明では、内燃機関が車両に搭載されているものとし、その車両の上下方向を内燃機関の上下方向として説明する。
【００１０】
図１に示すように、内燃機関Ｅは、全体として立方体状のシリンダブロック１０を備えている。シリンダブロック１０の内部には、図示しない複数の気筒が区画されていて、これら気筒の内部において燃料が燃焼される。シリンダブロック１０の下端には、図示しない複数のクランクキャップが固定されている。これらシリンダブロック１０とクランクキャップとの間には、クランクシャフト５０が回転可能に支持されている。クランクシャフト５０はシリンダブロック１０を貫通しており、当該クランクシャフト５０の両端部がシリンダブロック１０の外部に突出している。このクランクシャフト５０の軸線方向一方側の端部（図１において紙面手前側の端部）には、クランクスプロケット５１が固定されている。なお、図１では、クランクスプロケット５１を概略的に円で図示している。
【００１１】
シリンダブロック１０の下端には、クランクシャフト５０を覆うように、有底箱状のオイルパン２０が配置されている。このオイルパン２０の内部には、内燃機関Ｅの各所を潤滑するためのオイルが収容されている。また、オイルパン２０の内部には、当該オイルパン２０に収容されているオイルを圧送するための図示しないオイルポンプが収容されている。
【００１２】
シリンダブロック１０の上端には、吸気ポートや排気ポートが区画された全体として立方体状のシリンダヘッド３０が固定されている。シリンダヘッド３０の上面においては、クランクシャフト５０の軸線方向の平面視で半円状の第１半円凹部３１と、同じく半円状の第２半円凹部３２が窪んでいる。内燃機関Ｅにおける上下方向及びクランクシャフト５０の軸線方向のいずれにも直交する方向（図１において左右方向）を、内燃機関Ｅの幅方向としたとき、第１半円凹部３１は、クランクシャフト５０の中心軸線よりも幅方向一方側に位置しており、第２半円凹部３２は、クランクシャフト５０よりも幅方向他方側に位置している。なお、第１半円凹部３１及び第２半円凹部３２は、クランクシャフト５０の軸線方向に複数並設されている。
【００１３】
シリンダヘッド３０の上端には、カムキャップ８０が固定されている。カムキャップ８０の下面においては、クランクシャフト５０の軸線方向の平面視で半円状の第１軸収容部８１と、同じく半円状の第２軸収容部８２が窪んでいる。カムキャップ８０は、第１軸収容部８１及び第２軸収容部８２が、シリンダヘッド３０の第１半円凹部３１及び第２半円凹部３２とそれぞれ対向するように、配置されている。また、カムキャップ８０は、第１半円凹部３１及び第２半円凹部３２の組数に対応して、クランクシャフト５０の軸線方向に複数並設されている。
【００１４】
第１半円凹部３１と第１軸収容部８１とで構成される平面視円形状の孔（軸受）内には、略棒状の第１カムシャフト６０が挿通されている。第１カムシャフト６０は、第１半円凹部３１と第１軸収容部８１とによって回転可能に支持されている。第２半円凹部３２と第２軸収容部８２とで構成される平面視円形状の孔（軸受）内には、略棒状の第２カムシャフト７０が挿通されている。第２カムシャフト７０は、第２半円凹部３２と第２軸収容部８２とによって回転可能に支持されている。第１カムシャフト６０及び第２カムシャフト７０は、いずれもクランクシャフト５０の中心軸線に対して、平行に延びている。なお、第１カムシャフト６０及び第２カムシャフト７０のうちの一方は吸気バルブを開閉駆動するためのものであり、他方は排気バルブを駆動するためのものである。
【００１５】
第１カムシャフト６０の両端部及び第２カムシャフト７０の両端部は、シリンダヘッド３０の外部に突出している。第１カムシャフト６０の一方側の端部には、第１カムスプロケット６１が固定されている。第２カムシャフト７０の一方側の端部には、第２カムスプロケット７１が固定されている。なお、図１では、第１カムスプロケット６１及び第２カムスプロケット７１を概略的に円で図示している。
【００１６】
シリンダヘッド３０の上端には、シリンダヘッドカバー４０が固定されている。シリンダヘッドカバー４０は、第１カムシャフト６０の大部分、第２カムシャフト７０の大部分、及び複数のカムキャップ８０を上方から覆っている。
【００１７】
内燃機関Ｅにおいて、クランクスプロケット５１と、第１カムスプロケット６１と、第２カムスプロケット７１とには、タイミングチェーン９０が巻き掛けられている。なお、この実施形態では、クランクシャフト５０の軸線方向一方側からみた場合に、クランクスプロケット５１が時計回りに回転する。そして、クランクスプロケット５１から送り出されたタイミングチェーン９０が、第１カムスプロケット６１、第２カムスプロケット７１を経て、再びクランクスプロケット５１に戻るように走行する。
【００１８】
シリンダブロック１０におけるクランクシャフト５０の軸線方向一方側の外面には、タイミングチェーン９０を囲うチェーンケース１３０が取り付けられている。チェーンケース１３０は、内燃機関Ｅに取り付けられる第１ケース１３１と、第１ケース１３１とほぼ同様の平面視形状をなす図示しない第２ケースとで構成されている。第１ケース１３１と第２ケースは対向配置されていて、第１ケース１３１における内燃機関Ｅと反対側の端面に第２ケースの端面が突き合わされている。これら第１ケース１３１と第２ケースとの間には、タイミングチェーン９０を収容するためのチェーン室Ｒが区画されている。
【００１９】
チェーンケース１３０の第１ケース１３１は、板状の主壁部１３２と、その主壁部１３２の縁からクランクシャフト５０の軸線方向一方側へと立設された外縁壁部１３３とを備えている。主壁部１３２の平面視形状は、タイミングチェーン９０の軌跡等に応じて設計される。この実施形態では、全体として上下方向に長尺で、上端はシリンダヘッドカバー４０にまで、下端はオイルパン２０にまで至っている。主壁部１３２のクランクシャフト５０の軸線方向他方側の面は、シリンダブロック１０のクランクシャフト５０の軸線方向一方側の面に固定されている。また、主壁部１３２には、クランクスプロケット５１、第１カムスプロケット６１、及び第２カムスプロケット７１を通すための切り欠きや孔が設けられている。
【００２０】
第１ケース１３１の主壁部１３２におけるクランクシャフト５０の軸線方向一方側の面には、タイミングチェーン９０の走行をガイドする固定ガイド部１００が固定されている。固定ガイド部１００は、クランクスプロケット５１と第２カムスプロケット７１との間に位置している。固定ガイド部１００は、長尺でやや湾曲した形状（弓なり形状）になっており、湾曲の外側が内燃機関Ｅの幅方向中央側を向いている。固定ガイド部１００の湾曲の外側面には、タイミングチェーン９０が当接している。固定ガイド部１００は、その長手方向上側及び下側においてボルトＢでシリンダブロック１０に固定されている。
【００２１】
第１ケース１３１の主壁部１３２におけるクランクシャフト５０の軸線方向一方側の面には、タイミングチェーン９０の走行をガイドする揺動ガイド部１１０が固定されている。揺動ガイド部１１０は、クランクスプロケット５１と第１カムスプロケット６１との間に位置している。揺動ガイド部１１０は、長尺で湾曲した形状（弓なり形状）になっており、湾曲の外側が内燃機関Ｅの幅方向中央側を向いている。すなわち、揺動ガイド部１１０の湾曲の外側が、固定ガイド部１００の湾曲の外側と向き合っている。揺動ガイド部１１０には、その長手方向下側において、ピンＰが挿通されている。揺動ガイド部１１０は、ピンＰを中心として揺動可能な状態でシリンダブロック１０に取り付けられている。そして、揺動ガイド部１１０の湾曲の外側面には、タイミングチェーン９０が当接している。
【００２２】
チェーンケース１３０の主壁部１３２には、揺動ガイド部１１０を押圧することにより揺動ガイド部１１０を揺動させるテンショナ１２０が固定されている。テンショナ１２０は、内燃機関Ｅの幅方向において、クランクシャフト５０と第１カムスプロケット６１との間に掛け回されているタイミングチェーン９０よりも一方側に位置している。テンショナ１２０の先端部は、揺動ガイド部１１０の湾曲の内側に当接している。
【００２３】
この実施形態では、揺動ガイド部１１０は、当該揺動ガイド部１１０が最もテンショナ１２０側に回動した状態（図１において最も反時計回りに回動した状態）において、揺動ガイド部１１０の延設方向中央部分が、クランクシャフト５０の中心軸線よりも内燃機関Ｅの幅方向において他方側にまで至るように、配置されている。
【００２４】
図１に示すように、複数のカムキャップ８０のうち、最もクランクシャフト５０の軸線方向一方側に位置するカムキャップ８０における軸線方向一方側の外面には、オイルを供給するオイルジェット８３が開口している。オイルジェット８３の開口部８４は、カムキャップ８０における第１軸収容部８１と第２軸収容部８２との間に配置されている。そして、開口部８４は、カムキャップ８０における第１軸収容部８１と第２軸収容部８２との間の中心よりも、第２軸収容部８２側に寄って配置されている。また、オイルジェット８３の開口部８４は、カムキャップ８０の下端近傍に位置している。よって、内燃機関Ｅにおいて、オイルジェット８３の開口部８４は、クランクシャフト５０の軸方向から平面視したときに、タイミングチェーン９０によって区画された範囲の内側に配置されている。
【００２５】
さらに、内燃機関Ｅにおいて、オイルジェット８３の開口部８４の一部は、クランクシャフト５０の軸方向から平面視したときに、第２カムスプロケット７１の直径の範囲内に位置し、他の部分が第２カムスプロケット７１の直径の範囲外に位置している。したがって、オイルジェット８３の開口部８４から噴射されるオイルは、内燃機関Ｅの幅方向において、やや第２カムスプロケット７１側に偏って噴射される。
【００２６】
また、オイルジェット８３の開口部８４は、クランクスプロケット５１の上方に位置している。換言すれば、オイルジェット８３の開口部８４は、内燃機関Ｅの幅方向において、クランクスプロケット５１の直径の範囲内に位置している。なお、図１における開口部８４は、大きさを誇張して示している。
【００２７】
オイルジェット８３は、第１カムシャフト６０及び第２カムシャフト７０にオイルを供給する図示しないカムキャップ８０内の油路と連通している。したがって、オイルパン２０内のオイルポンプによって圧送されたオイルの一部は、カムキャップ８０内の油路を介してオイルジェット８３に供給され、オイルジェット８３の開口部８４から噴射される。
【００２８】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）本実施形態において、クランクスプロケット５１の時計回りの回転に伴い、タイミングチェーン９０は、クランクスプロケット５１から送り出され、第１カムスプロケット６１、第２カムスプロケット７１を経て、再びクランクスプロケット５１に戻される。ここで、タイミングチェーン９０は、第２カムスプロケット７１とクランクスプロケット５１との間では、クランクスプロケット５１の回転により引っ張られるため、タイミングチェーン９０の張力が大きくなる。一方、タイミングチェーン９０は、クランクスプロケット５１と第１カムスプロケット６１との間では、クランクスプロケット５１の回転により送り出されるため、タイミングチェーン９０の張力は小さくなる。よって、第２カムスプロケット７１に巻き掛けられるタイミングチェーン９０の張力は、第１カムスプロケット６１に巻き掛けられるタイミングチェーン９０の張力よりも大きくなる。したがって、第２カムスプロケット７１とタイミングチェーン９０の摩擦は、第１カムスプロケット６１とタイミングチェーン９０の摩擦よりも大きくなる。つまり、第１カムスプロケット６１に比較して、第２カムスプロケット７１の方が摩耗しやすい。
【００２９】
本実施形態では、オイルジェット８３の開口部８４は、タイミングチェーン９０の張力の大きい側である第２カムスプロケット７１を指向している。そして、オイルジェット８３から噴射されたオイルは、第２カムスプロケット７１に直接噴射される。これにより、第２カムスプロケット７１にオイルを行き届かせやすくできる。その結果、第２カムスプロケット７１とタイミングチェーン９０の間に生じる大きな摩擦を低減できるため、第２カムスプロケット７１の摩耗を低減できる。
【００３０】
（２）本実施形態では、オイルジェット８３の開口部８４は、クランクシャフト５０の軸方向から平面視したときに、内燃機関Ｅにおいて、第１カムスプロケット６１と第２カムスプロケット７１との間に位置している。よって、オイルジェット８３の開口部８４から噴射されるオイルは、第２カムスプロケット７１のみならず、第１カムスプロケット６１にも直接噴射される。これにより、第２カムスプロケット７１に加えて、第１カムスプロケット６１にオイルを行き届かせやすくできる。その結果、第１カムスプロケット６１とタイミングチェーン９０の間に生じる摩擦を低減できるため、第１カムスプロケット６１の摩耗を低減できる。
【００３１】
（３）本実施形態では、オイルジェット８３の開口部８４は、内燃機関Ｅの幅方向において、クランクスプロケット５１の直径の範囲内に位置している。よって、開口部８４から噴射されたオイルは、下方向に滴下されたとき、クランクスプロケット５１に滴下される。これにより、第２カムスプロケット７１及び第１カムスプロケット６１に加えて、さらにクランクスプロケット５１にオイルを供給できる。その結果、クランクスプロケット５１とタイミングチェーン９０の間に生じる摩擦を低減できるため、クランクスプロケット５１の摩耗を低減できる。
【００３２】
（４）本実施形態では、揺動ガイド部１１０の延設方向中央部分は、クランクシャフト５０の中心軸線よりも内燃機関Ｅの幅方向において他方側にまで至っている。よって、開口部８４から噴射されたオイルは、下方向に滴下されたとき、揺動ガイド部１１０や、タイミングチェーン９０のうちの揺動ガイド部１１０に当接している部分に滴下される。これにより、タイミングチェーン９０と揺動ガイド部１１０とが摺動する部分をオイルで潤滑できる。その結果、タイミングチェーン９０と揺動ガイド部１１０との摩擦を低減して、揺動ガイド部１１０の摩耗を低減できる。
【００３３】
上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・オイルジェット８３の開口部８４は、第２カムスプロケット７１を指向していれば、クランクシャフト５０の軸方向から平面視したときに、第２カムスプロケット７１の直径の範囲外に位置していてもよい。例えば、開口部８４の中心軸線がクランクシャフト５０の中心軸線に対して傾斜していて、当該開口部８４の中心軸線上に第２カムスプロケット７１が位置していれば、開口部８４は第２カムスプロケット７１を指向しているといえる。そして、このような開口部８４の構成であれば、第２カムスプロケット７１にオイルを直接噴射できる。
【００３４】
・オイルジェット８３は、カムキャップ８０に設けられていなくてもよい。例えば、シリンダヘッド３０又はシリンダブロック１０に取り付けられていて、シリンダヘッド３０又はシリンダブロック１０内のオイル供給路と連通していてもよい。例えば、シリンダブロック１０にオイルジェット８３を設けた場合でも、その開口部８４が第２カムスプロケット７１を指向していれば、オイルを第２カムスプロケット７１に直接噴射できる。
【００３５】
・オイルジェット８３は、１つのみでなくてもよい。例えば、カムキャップ８０に複数のオイルジェット８３が取り付けられていてもよい。また、カムキャップ８０、シリンダヘッド３０及びシリンダブロック１０において、別々に複数のオイルジェット８３が取り付けられてもよい。
【００３６】
・揺動ガイド部１１０の延設方向中央部分ではなく、延設方向いずれかの端部が、クランクシャフト５０の中心軸線よりも内燃機関Ｅの幅方向において他方側にまで至っていてもよい。この場合も、オイルジェット８３の開口部８４から滴下されるオイルによって、揺動ガイド部１１０やタイミングチェーン９０を潤滑できる。
【００３７】
・揺動ガイド部１１０の延設方向中央部分は、クランクシャフト５０の中心軸線よりも内燃機関Ｅの幅方向において他方側にまで至っていなくてもよい。また、揺動ガイド部１１０の延設方向中央部分が、最も固定ガイド部１００側に回動した状態にのみ、揺動ガイド部１１０の延設方向中央部分が、クランクシャフト５０の中心軸線よりも内燃機関Ｅの幅方向において他方側にまで至っていてもよい。
【００３８】
・固定ガイド部１００の延設方向中央部分が、クランクシャフト５０の中心軸線よりも内燃機関Ｅの幅方向において一方側にまで至っていてもよい。この場合、オイルジェット８３から噴射されたオイルは、下方向に滴下されたとき、固定ガイド部１００や、タイミングチェーン９０のうちの固定ガイド部１００に当接している部分に滴下される。これにより、タイミングチェーン９０と固定ガイド部１００とが摺動する部分をオイルで潤滑できる。その結果、タイミングチェーン９０と固定ガイド部１００との摩擦を低減して、固定ガイド部１００の摩耗を低減できる。なお、この場合、揺動ガイド部１１０との干渉を避ける必要がある。
【００３９】
・内燃機関Ｅにおいて、上記実施形態に記載されていない他のスプロケット及びプーリが取り付けられていてもよい。例えば、オイルポンプの入力軸に取り付けられたスプロケットが取り付けられていてもよい。
【００４０】
・固定ガイド部１００、揺動ガイド部１１０、テンショナ１２０及びチェーンケース１３０の構成は、適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態に記載されていない他のスプロケット及びプーリが取り付けられた場合に、チェーンケース１３０は、当該他のスプロケット及びプーリをチェーン室Ｒに収容できるように構成されていてもよい。また、揺動ガイド部１１０を固定するピンＰの位置は、長手方向上側でもよい。さらに、テンショナ１２０が揺動ガイド部１１０に当接する位置は長手方向下側でもよい。
【００４１】
・内燃機関Ｅにおいて、シリンダブロック１０、オイルパン２０、シリンダヘッド３０及びシリンダヘッドカバー４０の構成は適宜変更してもよい。例えば、これらの構成は、取り付けるチェーンケース１３０及び上記実施形態に記載されていない他のスプロケット及びプーリにあわせて変更できる。他にも、シリンダヘッド３０の構成は、シリンダブロック１０の気筒の数にあわせて変更できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０…シリンダブロック、２０…オイルパン、３０…シリンダヘッド、３１…第１半円凹部、３２…第２半円凹部、４０…シリンダヘッドカバー、５０…クランクシャフト、５１…クランクスプロケット、６０…第１カムシャフト、６１…第１カムスプロケット、７０…第２カムシャフト、７１…第２カムスプロケット、８０…カムキャップ、８１…第１軸収容部、８２…第２軸収容部、８３…オイルジェット、８４…開口部、９０…タイミングチェーン、１００…固定ガイド部、１１０…揺動ガイド部、１２０…テンショナ、１３０…チェーンケース、１３１…第１ケース、１３２…主壁部、１３３…外縁壁部、Ｂ…ボルト、Ｅ…内燃機関、Ｐ…ピン、Ｒ…チェーン室
【図１】
2020002791.tif 000003