(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド内の吸気用および排気用の両カム軸端部にそれぞれＶＶＴが装着され、各ＶＶＴへの油圧方向を切換えるソレノイドバルブを備え、各ソレノイドバルブにメインオイル通路から共通のオイルフィルタを介してオイル通路が接続されたエンジンのＶＶＴソレノイドバルブの配置構造において、
前記ソレノイドバルブをそれぞれ対応する前記カム軸端部近傍のシリンダヘッドの外側に設けてなり、
これらのソレノイドバルブが装着されるシリンダヘッドのソレノイドバルブ用取付座は、ヘッドカバーとの合面より下方において、シリンダヘッドの側面から側方へ突出しかつ上方を指向するように形成され、
前記ソレノイドバルブは、シリンダヘッドの外側下方を指向するように前記取付座に上下方向に装着されていることを特徴とするＶＶＴソレノイドバルブの配置構造。
【請求項２】
前記ソレノイドバルブは、前記カム軸に平行で上下方向を含む平面内で、その軸心上部がエンジン内部側方向に傾斜して装着されたことを特徴とする請求項１に記載のＶＶＴソレノイドバルブの配置構造。
【請求項３】
前記オイルフィルタは、両カム軸間の中間部で、その軸心が前記ソレノイドバルブとほぼ同じ方向に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のＶＶＴソレノイドバルブの配置構造。
【請求項４】
前記オイルフィルタは、カム室内から着脱可能に取付けられていることを特徴とする請求項３に記載のＶＶＴソレノイドバルブの配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧駆動のＶＶＴを切換えるためのソレノイドバルブおよび駆動用オイル通路上に設けたオイルフィルタの配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
４サイクルエンジンの動弁系としてカム機構が用いられる。ＤＯＨＣ型複数気筒エンジンの場合、吸・排気用の２本のカム軸が備わる。各カム軸は、気筒ごとに設けたジャーナル軸受部でカムキャップによりシリンダヘッドに回転可能に保持され、ヘッドカバーで覆われる。これらのカム軸にスプロケットやカムチェーン等の回転伝達系を介してクランク軸から回転駆動力が伝達され、クランク軸に同期してカム軸が回転する。
【０００３】
この場合、クランク軸からカム軸への回転伝達系上にクランク軸回転に対するカム軸回転の位相をずらせて吸気バルブおよび排気バルブの開閉タイミングを制御するためのＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）が装着される。このＶＶＴは、油圧機構によりカム軸の位相を進角または遅角させるものであり、電磁ソレノイド型の切換弁（ソレノイドバルブ）により油圧方向が切換えられる。
【０００４】
このＶＶＴは、カム軸端部に装着された回転軸部とその端部の円筒状の本体部からなり、本体部内にベーンで仕切られた進角側の油圧室と遅角側の油圧室が形成され、一方の油圧室にオイルを供給してカム軸の位相を変化させる。
【０００５】
各ＶＶＴに対し作動オイルを供給するためのオイル通路が接続される。このオイル通路は、シリンダボディ側に設けたオイルギャラリから立上るメインオイル通路から２方向に分岐してそれぞれ吸気側および排気側のＶＶＴのソレノイドバルブに連通する。この分岐部にオイルフィルタが配設される。このようなソレノイドバルブおよびオイルフィルタは通常長軸を軸心とする円筒体の形状であり、カム軸内に形成されたオイル通路に連通して配設される。
【０００６】
従来のＶＶＴソレノイドバルブの配置として、（１）各カム軸をジャーナル上に保持するカムキャップに設ける構造、（２）ヘッドカバーを挿通してシリンダヘッド内に設ける構造、（３）シリンダヘッド側面に軸心を水平に配設した構造、（４）ＶＶＴと反対側のチェーンカバー側に搭載した構造等があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＶＶＴソレノイド配置構造では、上記（１）の場合には、カムキャップからソレノイドバルブが大きく突出するためヘッドカバー内の構成が複雑化するとともに大型化する。上記（２）の構造では、ヘッドカバーを挿通するためシール性が低下するおそれがある。上記（３）の構造では、ヘッドボルトとの干渉を避けるためスペース的な制約が大きく、またヘッド全長が長くなる。また、上記（４）の構造では、チェーンカバー内にオイル通路を設けなければならず構造が複雑化する。
【０００８】
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、構造を複雑化することなくシリンダヘッド部分の小型化を図ったＶＶＴソレノイドバルブの配置構造の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、シリンダヘッド内の吸気用および排気用の両カム軸端部にそれぞれＶＶＴが装着され、各ＶＶＴへの油圧方向を切換えるソレノイドバルブを備え、各ソレノイドバルブにメインオイル通路から共通のオイルフィルタを介してオイル通路が接続されたエンジンのＶＶＴソレノイドバルブの配置構造において、前記ソレノイドバルブをそれぞれ対応する前記カム軸端部近傍のシリンダヘッドの外側に設けてなり、これらのソレノイドバルブが装着されるシリンダヘッドのソレノイドバルブ用取付座は、ヘッドカバーとの合面より下方において、シリンダヘッドの側面から側方へ突出しかつ上方を指向するように形成され、前記ソレノイドバルブは、シリンダヘッドの外側下方を指向するように前記取付座に上下方向に装着されていることを特徴とするＶＶＴソレノイドバルブの配置構造を提供する。
【００１０】
この構成によれば、ソレノイドバルブがシリンダヘッドの外側に設けられるため、シリンダヘッド内スペースが大きくならず、小型化が図られるとともに電気配線等が簡素化し，組付け作業性やメンテナンス性も向上する。
【００１１】
好ましい構成例においては、前記ソレノイドバルブは、前記カム軸に平行で上下方向を含む平面内で、その軸心上部がエンジン内部側方向に傾斜して装着されたことを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、ソレノイドバルブがエンジン内部側に傾斜するため、膨らんだ形状のエンジン端部側のＶＶＴ装着部と干渉することなくソレノイドバルブをエンジン中央部に近づけて配設することができ、エンジンの小型化が図られる。この場合、オイル通路を両カム軸に対し直角方向に配設してソレノイドバルブに接続することにより、ソレノイドバルブのバルブポート（軸心と直交している）がオイル通路と整合するため、オイル切換制御の信頼性が向上する。
【００１３】
さらに好ましい構成例では、前記オイルフィルタは、両カム軸間の中間部で、その軸心が前記ソレノイドバルブとほぼ同じ方向に傾斜していることを特徴としている。
【００１４】
この構成によれば、位置が定まっているオイルギャラリから立上ってカム軸端部のジャーナル軸受部の下側に配設されるメインのオイル通路上に、エンジン内部側に傾斜してオイルフィルタが設けられるため、同じくエンジン内部側に傾斜しているソレノイドバルブとの接続が直線的にスペース的に効率よくでき構造の簡素化が図られる。また、斜め方向からシリンダブロックに穿孔してこのオイルフィルタを挿入し取付けることができ、組立て作業性が向上する。
【００１５】
さらに好ましい構成例では、前記オイルフィルタは、カム室内から着脱可能に取付けられていることを特徴としている。
【００１６】
この構成によれば、オイルフィルタを着脱してメンテナンスするときに、オイル通路から流れ出るオイルがカム室内に保持されるので、エンジン外部へ流れ出ることなく作業ができ、メンテナンス性が向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３はそれぞれ本発明の実施の形態に係るＶＶＴを備えたエンジン前端部の平面図、正面図および側面図である。また、図４はそのＶＶＴソレノイドバルブの配置構成を示す側面図である。
【００１８】
このエンジン１は、ＤＯＨＣ型多気筒４バルブエンジンであり、不図示のクランク軸を車体前後方向に配設したシリンダヘッド２の前端部を示す。この前端部の第１気筒の中央に点火プラグ装着用のプラグホール３が形成され、その周囲に２つの吸気バルブ孔４および２つの排気バルブ孔５が設けられる。吸気バルブ孔４及び排気バルブ孔５の上側にはそれぞれ吸気カム軸６および排気カム軸７が並列して設けられる。
【００１９】
これらの吸気カム軸６および排気カム軸７には、それぞれ各バルブに対応してカム８が装着される。これらのカム軸６，７の前端部にはＶＶＴ（可変バルブタイミング機構）９が取付けられる。ＶＶＴ９は、後述のように、吸気側ＶＶＴ１０と排気側ＶＶＴ１１とにより構成される。このＶＶＴ９を含むシリンダヘッド２の上面がヘッドカバー１２（図２，図３）で覆われる。図１はヘッドカバーを省略した図であり、図示したシリンダヘッド２の外周縁がヘッドカバーとの合面１３であり、この合面１３に沿ってゴムシール（不図示）を介してヘッドカバー１２が取付けられる。
【００２０】
吸気カム軸６および排気カム軸７はそれぞれ、ＶＶＴ９に隣接した位置の＃１ジャーナル軸受部１４および２番目の＃２ジャーナル軸受部１５、さらに各カム軸に沿って各気筒位置に設けられた不図示の＃３，＃４，…ジャーナル軸受部によりシリンダヘッド２にその下半分側が回転可能に支持される。これらのジャーナル軸受部の上半分側がカムキャップ（不図示）で覆われ、ボルトによりシリンダヘッド２に対し各カム軸６，７を回転可能に保持する。図１では、＃２ジャーナル軸受部１５の両側にカムキャップ取付け用のボルト孔１６が形成され、＃１ジャーナル軸受部１４には、吸・排気一体型のカムキャップ１７（図中太線）が取付けられる。
【００２１】
シリンダヘッド２は、各気筒の周囲４ヵ所に設けたヘッドボルト孔１８（図１）を通してヘッドボルト１９（図３）によりシリンダボディ（不図示）に連結される。このヘッドボルト１９の上側に各カム軸６，７が配設される。各カム軸６，７の前端部側の＃１ジャーナル軸受部１４は、それぞれ吸気側ＶＶＴ１０および排気側ＶＶＴ１１を片持ち梁状に支持するため、軸方向の幅が広い。この幅広の＃１ジャーナル軸受部１４にカムキャップ１７が取付けられる。
【００２２】
このカムキャップ１７は、吸・排気一体型であり、各カム軸の＃１ジャーナル軸受部１４の両側のボルト孔２０および吸・排気カム軸間の連結部２１に設けたボルト孔２２を通してボルトによりシリンダヘッド２に固定される。このカムキャップ１７の吸気側および排気側のそれぞれの台座２３にカム角センサ２４が装着される。台座２３は、図２および図３に示すように、カム角センサ２４への電気配線の接続等のために、弾性シール材４７を介してヘッドカバー１２の外部に露出する。
【００２３】
次にＶＶＴ９について説明する。
吸気側ＶＶＴ１０に駆動スプロケット３１が装着され、カムチェーン３２を介して不図示のクランク軸上のスプロケットに連結される。この駆動スプロケット３１と同軸に連結スプロケット３３が装着され、連結チェーン３４を介して排気側ＶＶＴ１１の連結スプロケット３５に連結される。両連結スプロケット３３，３５間の連結チェーン３４の内側にはテンショナー３６が装着される。テンショナー３６は２個のボルト孔３７を通してカムキャップ１７の前面中央部の凹部１７ａ内の＃１ジャーナル軸受部１４と並列した位置でシリンダヘッド２に固定される。このような回転伝達系により、クランク軸の回転がカムチェーン３２を介して吸気側ＶＶＴ１０の駆動スプロケット３１に伝達され、さらに連結スプロケット３３，３５および連結チェーン３４を介して排気側ＶＶＴ１１に伝達される。
【００２４】
吸気側および排気側の各ＶＶＴ１０，１１はそれぞれ例えば進角側の第１油圧室３８および遅角側の第２油圧室３９を備え、いずれか一方に油圧を供給することによりそれぞれのカム軸６，７を前記各スプロケットを介したＶＶＴの回転軸部に対し位相を進角側または遅角側にずらせる。これにより、クランク角に対するカム軸６，７の位相を調整してバルブタイミングを制御する。
【００２５】
第１油圧室３８および第２油圧室３９間は不図示のベーンで仕切られ、このベーンに対し第１油圧室３８側または第２油圧室３９側から油圧が作用することにより、カム軸を油圧の作用方向に回転させる。したがって、油圧が一定の場合、ベーンの受圧面積により回転作用力が定まり、受圧面積が大きいほど回転作用力は大きくなる。このようなベーンを複数枚放射状に設け、それぞれのベーンの両側に第１油圧室３８および第２油圧室３９を設けてもよい。
【００２６】
第１油圧室３８および第２油圧室３９へ供給する油圧の切換えは、吸気側および排気側それぞれのＶＶＴ１０，１１に備えた電磁ソレノイド型の切換弁（ソレノイドバルブ）４０で行う。油圧駆動用のオイルは、図２および図５に示すように、メインのオイル通路４１からオイルフィルター４２を通して左右に分岐し、この分岐したオイル通路４６を通してそれぞれ吸気側ＶＶＴ１０および排気側ＶＶＴ１１の各ソレノイドバルブ４０に供給される。各ソレノイドバルブ４０で切換えられたオイルは、図５に示すように、第１オイル通路４３または第２オイル通路４４を通して各ＶＶＴの第１油圧室３８または第２油圧室３９に供給され各カム軸６，７を進角または遅角させる。
【００２７】
メインオイル通路４１は、シリンダボディ内のオイルギャラリ（不図示）から分岐して立上りその上端部にオイルフィルタ４２が設けられている。このメインオイル通路４１の立上り位置は、＃１ジャーナル軸受部１４のほぼ中央下側である。
【００２８】
オイルフィルタ４２から分岐したオイル通路４６はさらに各ソレノイドバルブ４０の手前で分岐して潤滑オイル通路４５を形成し、各カム軸６，７にオイルを供給するとともに、カムキャップ１７にオイルを供給してスラスト面の潤滑を行う。
【００２９】
図３に示すように、排気カム軸７（吸気カム軸６も同様、以下同じ）の＃１ジャーナル軸受部１４の両側にスラスト軸受４８が形成され、この部分のカム軸を支持するシリンダヘッド２およびカムキャップ１７を介してスラスト力を受けて軸方向の位置を固定する。カム軸７内にはその中心に沿ってオイル通路５０が設けられる。前述のオイルフィルター４２（図２、図４、図５）を通した分岐オイル通路４６は、オイル通路４５を通して、カム軸７内のオイル通路５０に連通し、各ジャーナル軸受部のオイルポート５０ａからオイルを各ジャーナル軸受部およびその部分のカムキャップに供給する。このカム軸にオイルを供給するオイル通路４５，５０は、カムキャップ１７に形成されたスラストオイル通路４９に連通する。このスラストオイル通路４９は、カムキャップ１７の両側に開口し、両側のスラスト軸受４８のスラスト面にオイルを供給する。
【００３０】
分岐したオイル通路４６は、前述のように、ソレノイドバルブ４０を介して第１および第２のオイル通路４３，４４に分岐し、それぞれカム軸端部内のオイル通路４３ａ，４４ａに連通する。これらのオイル通路４３ａ．４４ａはそれぞれ、オイルポート４３ｂ，４４ｂを介して第１油圧室３８および第２油圧室３９に連通し、オイルを選択された側の油圧室３８または３９に供給してクランク角に対するカム軸の位相を変化させる。
【００３１】
本実施形態においては、ソレノイドバルブ４０は、図１に示すように、各カム軸６，７の前端部近傍でシリンダヘッド２の外側に装着され、図４に示すように、その軸心Ｐはカム軸７方向に向けて後傾している。すなわち、ソレノイドバルブ４０の軸心Ｐは、カム軸７に平行で上下方向を含む平面（鉛直平面）内で軸心上部がエンジン内部側（後側）に向けて傾斜している。また、メインオイル通路４１の上端部に設けたオイルフィルタ４２も、ソレノイドバルブ４０と同様に、その軸心Ｑが後方に向けて傾斜し、その上端部から左右にオイル通路４６が分岐している。
【００３２】
このような配置構成により、ＶＶＴ１０，１１が装着されて膨らんだ前端部のシリンダヘッドに干渉することなく、ソレノイドバルブ４０を極力エンジン中央部側に寄せて装着することができる。またこれに合わせてオイルフィルタ４２から分岐するオイル通路４６をシンプルに直線状に配設し、このオイル通路４６に連通する不図示のオイル連通用バルブポート（軸心Ｐに直角方向に形成されている）が、オイル通路に対し傾斜することなく直線状に整合し、オイル切換時のオイル供給の信頼性が向上する。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ソレノイドバルブがシリンダヘッドの外側に設けられるため、シリンダヘッド内スペースが大きくならず、エンジンの小型化が図られるとともに電気配線等が簡素化し，組付け作業性やメンテナンス性も向上する。また、ソレノイドバルブをエンジン内部側に傾斜させて配置することにより、ＶＶＴ部分の膨らんだシリンダヘッド前端部と干渉せずにソレノイドバルブをエンジン中央部側に設けることができさらにエンジンの小型化が図られる。また、オイルフィルタをソレノイドバルブに合わせて傾斜させることにより、オイル通路が簡素化し信頼性の高い流路が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るエンジン前端部の平面図。
【図２】  図１の実施形態の正面図。
【図３】  図１の実施形態の側面図。
【図４】  図１の実施形態のソレノイドバルブ装着部の側面図。
【図５】  図１の実施形態のＶＶＴの油圧経路説明図。
【符号の説明】
１：エンジン、２：シリンダヘッド、３：プラグホール、４：吸気バルブ孔、
５：排気バルブ孔、６：吸気カム軸、７：排気カム軸、８：カム、
９：ＶＶＴ、１０：吸気側ＶＶＴ、１１：排気側ＶＶＴ、１２：ヘッドカバー、
１３：合面、１４：＃１ジャーナル軸受部、１５：＃２ジャーナル軸受部、
１６：ボルト孔、１７：カムキャップ、１８：ヘッドボルト孔、
１９：ヘッドボルト、２０：ボルト孔、２１：連結部、２２：ボルト孔、
２３：台座、２４：カム角センサ、３０：シャッター、
３１：駆動スプロケット、３２：カムチェーン、
３３：連結スプロケット、３４：連結チェーン、３５：連結スプロケット、
３６：テンショナー、３７：ボルト孔、３８：第１油圧室、３９：第２油圧室、
４０：ソレノイドバルブ、４１：メインオイル通路、４２：オイルフィルター、
４３，４３ａ，４４，４４ａ，４５：オイル通路、
４３ａ，４４ａ：オイルポート、４６：分岐したオイル通路、
４７：弾性シール材、４８：スラスト軸受、４９：スラストオイル通路、
５０：オイル通路、５０ａ：オイルポート。
【図１】
0004312931.tif 000002
【図２】
0004312931.tif 000003
【図３】
0004312931.tif 000004
【図４】
0004312931.tif 000005
【図５】
0004312931.tif 000006