(57)【要約】【課題】本発明は、動弁機構の潤滑装置に関し、カムシャフトの回転抵抗を増大させることなく、カムシャフトに設けた給油孔から、オイルを間欠的に流出させることを目的とする。【解決手段】本発明の動弁機構の潤滑装置は、内燃機関の気筒に設けられたバルブ１４を駆動するためのカムシャフト１と、カムシャフト１の内部に、カムシャフト１の長手方向に沿って設けられ、潤滑用オイルの流路となる複数のシャフト内油路９Ａ〜９Ｃと、カムシャフト１の外周面に開口し、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃから供給されるオイルを、潤滑を必要とする箇所へ流出させる給油孔１７Ａ〜１７Ｃと、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃのうちでオイル流入先となるものをカムシャフト１が一回転する間に順次切り替えるオイル流入先切替機構と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒に設けられたバルブを駆動するためのカムシャフトと、
前記カムシャフトの内部に、前記カムシャフトの長手方向に沿って設けられ、潤滑用オイルの流路となる複数のシャフト内油路と、
前記カムシャフトの外周面に開口し、前記シャフト内油路から供給されるオイルを、潤滑を必要とする箇所へ流出させる給油孔と、
前記複数のシャフト内油路のうちでオイル流入先となるものを前記カムシャフトが一回転する間に順次切り替えるオイル流入先切替機構と、
を備えることを特徴とする動弁機構の潤滑装置。
【請求項２】
各々の前記給油孔は、当該給油孔と連通するシャフト内油路がオイル流入先となっている間のみオイルを流出させることを特徴とする請求項１記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項３】
前記オイル流入先切替機構は、
前記複数のシャフト内油路の各々に対するオイル流入口が前記カムシャフトの周方向に沿って間隔をあけて配置されたオイル流入部と、
前記カムシャフトの回転位置に応じて何れかの前記オイル流入口と対向し得る位置に設けられたオイル吐出口を有するオイル供給部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項４】
前記オイル吐出口は、前記カムシャフトの中心に対し、前記内燃機関のクランクシャフト側に設けられていることを特徴とする請求項３記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項５】
前記給油孔には、前記カムシャフトのジャーナルの外周面に開口するジャーナル給油孔が含まれ、
前記ジャーナルと軸受とのクリアランスは、前記カムシャフトが従動節から受ける反力により、前記従動節と反対側の方向で狭くなっており、
前記ジャーナル給油孔が前記反対側の方向を向いているときに、前記複数のシャフト内油路のうちで当該ジャーナル給油孔と連通しているものがオイル流入先となることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項６】
前記給油孔には、前記カムシャフトのカムロブの外周面に開口するカムロブ給油孔が含まれ、
前記カムロブ給油孔が当該カムロブの従動節側の方向を向いているときに、前記複数のシャフト内油路のうちで当該カムロブ給油孔と連通しているものがオイル流入先となることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項７】
前記カムシャフトの横断面における前記複数のシャフト内油路の位置関係が前記カムシャフトの長手方向に沿って変化する進路変更部を有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項８】
前記給油孔には、前記カムシャフトのカムロブの外周面に開口するカムロブ給油孔と、前記カムシャフトのジャーナルの外周面に開口するジャーナル給油孔とが含まれ、
前記進路変更部は、前記カムロブ給油孔と前記ジャーナル給油孔との間に設けられていることを特徴とする請求項７記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項９】
前記進路変更部は、前記カムロブ給油孔と前記ジャーナル給油孔との間で、前記カムシャフトの横断面における前記複数のシャフト内油路の位置関係を、前記カムシャフトの中心の周りにほぼ１８０°旋回させることを特徴とする請求項８記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項１０】
前記給油孔には、前記カムシャフトのジャーナルの外周面に開口するジャーナル給油孔が含まれ、
前記ジャーナルを保持する保持部と、
前記保持部の内部に設けられ、前記ジャーナル給油孔から流出したオイルを前記カムシャフトのカムロブへ供給する給油通路と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項１１】
前記カムシャフトの横断面において、前記シャフト内油路と前記給油孔との連通箇所は、当該シャフト内油路の断面の、カムシャフト回転方向の後端側に位置していることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項１２】
前記カムシャフトは、
中空部を有するシャフト本体と、
前記中空部内に設置され、前記カムシャフトの横断面において前記中空部を複数の空間に区画することによって前記複数のシャフト内油路を形成する区画部材と、
を有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項１３】
前記カムシャフトは、
中空部を有するシャフト本体と、
前記中空部内に設置され、前記複数のシャフト内油路を構成する複数のパイプと、
を有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項１４】
前記シャフト内油路の数は、前記カムシャフトを共用する気筒の数と同じであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【請求項１５】
前記カムシャフトの横断面において、前記複数のシャフト内油路は、前記カムシャフトの中心の周囲に等角度間隔で配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項記載の動弁機構の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動弁機構の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動弁機構を潤滑するための潤滑装置として、カムシャワーと呼ばれる潤滑方式を採用したものが知られている（例えば特許文献２参照）。この装置では、カムシャフトの上方に給油管を配置し、この給油管に形成された給油孔から、カムとロッカーアームとの接触部に向けて、オイルを流出させる。
【０００３】
上記カムシャワー装置は、通常、シリンダヘッドカバー内に設けられる。このため、シリンダヘッドカバーが厚くなり、エンジンのシリンダ軸線方向の高さが高くなってしまうという欠点がある。
【０００４】
また、近年、燃費性能の向上の要求が更に高まってきていることから、エンジンオイルポンプをできるだけ小容量とすることが求められている。このため、動弁機構の潤滑装置においても、オイルの流量を少なくするために、給油孔から常時オイルを流出させるのではなく、間欠的に必要時のみオイルを流出させることが求められている。上記カムシャワー装置において、このような間欠的な給油を行うためには、オイルの流れを制御する制御弁等を追加する必要があるので、部品点数が更に増加し、構造が複雑化する。
【０００５】
一方、動弁機構の潤滑装置として、カムシャフトに設けた中空部をオイル通路とし、カムロブ（カム山）に形成した給油孔からオイルを流出させるようにしたものが知られている。このタイプの潤滑装置の変形として、実開昭６３−６３５１４号公報には、カムシャフトの中空部に挿入され、且つ一端がシリンダヘッドに固定されたオイル通路形成用のパイプ部材を設けた装置が開示されている。このパイプ部材には、カムシャフトの長手方向の位置がカムロブの給油孔と一致する箇所に、オイル吐出孔が形成されている。このパイプ部材は、前述したようにシリンダヘッドに固定されているので、回転しない。よって、カムシャフトが一回転する間に、カムロブの給油孔とパイプ部材のオイル吐出孔とは、一回だけ連通する（重なる）。このような構成により、カムロブの給油孔とパイプ部材のオイル吐出孔とが連通したときだけ（つまり、カムシャフトが一回転する間に一回だけ）、給油孔からオイルを流出させることができる、と上記公報には記載されている。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６３−６３５１４号公報
【特許文献２】特開２００６−１０５０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の潤滑装置では、固定されているパイプ部材の外周面に対し、カムシャフト中空部の内周面が摺動するので、その摩擦により、カムシャフトの回転抵抗が増大する。このため、エンジンの燃費が悪化するという問題がある。また、パイプ部材の内部には、オイルポンプから圧送されてくるオイルが常に充満しているので、パイプ部材の外周面とカムシャフト中空部の内周面との隙間にオイルが漏れ出し易く、無駄なオイルの排出を完全に防止することは困難である。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、カムシャフトの回転抵抗を増大させることなく、カムシャフトに設けた給油孔から、オイルを間欠的に流出させることができる動弁機構の潤滑装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、動弁機構の潤滑装置であって、
内燃機関の気筒に設けられたバルブを駆動するためのカムシャフトと、
前記カムシャフトの内部に、前記カムシャフトの長手方向に沿って設けられ、潤滑用オイルの流路となる複数のシャフト内油路と、
前記カムシャフトの外周面に開口し、前記シャフト内油路から供給されるオイルを、潤滑を必要とする箇所へ流出させる給油孔と、
前記複数のシャフト内油路のうちでオイル流入先となるものを前記カムシャフトが一回転する間に順次切り替えるオイル流入先切替機構と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、
各々の前記給油孔は、当該給油孔と連通するシャフト内油路がオイル流入先となっている間のみオイルを流出させることを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記オイル流入先切替機構は、
前記複数のシャフト内油路の各々に対するオイル流入口が前記カムシャフトの周方向に沿って間隔をあけて配置されたオイル流入部と、
前記カムシャフトの回転位置に応じて何れかの前記オイル流入口と対向し得る位置に設けられたオイル吐出口を有するオイル供給部と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、第３の発明において、
前記オイル吐出口は、前記カムシャフトの中心に対し、前記内燃機関のクランクシャフト側に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記給油孔には、前記カムシャフトのジャーナルの外周面に開口するジャーナル給油孔が含まれ、
前記ジャーナルと軸受とのクリアランスは、前記カムシャフトが従動節から受ける反力により、前記従動節と反対側の方向で狭くなっており、
前記ジャーナル給油孔が前記反対側の方向を向いているときに、前記複数のシャフト内油路のうちで当該ジャーナル給油孔と連通しているものがオイル流入先となることを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記給油孔には、前記カムシャフトのカムロブの外周面に開口するカムロブ給油孔が含まれ、
前記カムロブ給油孔が当該カムロブの従動節側の方向を向いているときに、前記複数のシャフト内油路のうちで当該カムロブ給油孔と連通しているものがオイル流入先となることを特徴とする。
【００１５】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記カムシャフトの横断面における前記複数のシャフト内油路の位置関係が前記カムシャフトの長手方向に沿って変化する進路変更部を有することを特徴とする。
【００１６】
また、第８の発明は、第７の発明において、
前記給油孔には、前記カムシャフトのカムロブの外周面に開口するカムロブ給油孔と、前記カムシャフトのジャーナルの外周面に開口するジャーナル給油孔とが含まれ、
前記進路変更部は、前記カムロブ給油孔と前記ジャーナル給油孔との間に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、第９の発明は、第８の発明において、
前記進路変更部は、前記カムロブ給油孔と前記ジャーナル給油孔との間で、前記カムシャフトの横断面における前記複数のシャフト内油路の位置関係を、前記カムシャフトの中心の周りにほぼ１８０°旋回させることを特徴とする。
【００１８】
また、第１０の発明は、第１乃至第５発明の何れかにおいて、
前記給油孔には、前記カムシャフトのジャーナルの外周面に開口するジャーナル給油孔が含まれ、
前記ジャーナルを保持する保持部と、
前記保持部の内部に設けられ、前記ジャーナル給油孔から流出したオイルを前記カムシャフトのカムロブへ供給する給油通路と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１９】
また、第１１の発明は、第１乃至第１０の発明の何れかにおいて、
前記カムシャフトの横断面において、前記シャフト内油路と前記給油孔との連通箇所は、当該シャフト内油路の断面の、カムシャフト回転方向の後端側に位置していることを特徴とする。
【００２０】
また、第１２の発明は、第１乃至第１１の発明の何れかにおいて、
前記カムシャフトは、
中空部を有するシャフト本体と、
前記中空部内に設置され、前記カムシャフトの横断面において前記中空部を複数の空間に区画することによって前記複数のシャフト内油路を形成する区画部材と、
を有することを特徴とする。
【００２１】
また、第１３の発明は、第１乃至第１１の発明の何れかにおいて、
前記カムシャフトは、
中空部を有するシャフト本体と、
前記中空部内に設置され、前記複数のシャフト内油路を構成する複数のパイプと、
を有することを特徴とする。
【００２２】
また、第１４の発明は、第１乃至第１３の発明の何れかにおいて、
前記シャフト内油路の数は、前記カムシャフトを共用する気筒の数と同じであることを特徴とする。
【００２３】
また、第１５の発明は、第１乃至第１４の発明の何れかにおいて、
前記カムシャフトの横断面において、前記複数のシャフト内油路は、前記カムシャフトの中心の周囲に等角度間隔で配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明によれば、カムシャフトの内部に設けた複数のシャフト内油路のうちでオイル流入先となるものを、カムシャフトが一回転する間に順次切り替えることができる。これにより、各給油孔からオイルを間欠的に流出させることができる。このため、オイルの流出量を少なくすることができるので、オイルポンプ容量を小さくすることができる。よって、オイルポンプに消費される駆動力が減り、エンジンの燃費を改善することができる。また、通常の動弁装置と比べて、カムシャフトの回転抵抗が増大することもない。
【００２５】
第２の発明によれば、各給油孔は、当該給油孔と連通するシャフト内油路がオイル流入先となっている間のみオイルを流出させる。すなわち、各給油孔は、カムシャフトが一回転する間に一回だけオイルを流出させる。このため、オイルの流出量を必要最小限とすることができる。
【００２６】
第３の発明によれば、簡単な構造で、且つ確実に、複数のシャフト内油路のうちのオイル流入先を切り替えることができる。
【００２７】
第４の発明によれば、オイル吐出口は、カムシャフトの中心に対し、内燃機関のクランクシャフト側に設けられている。このため、オイルポンプからのオイル循環経路を容易にオイル吐出口に接続することができ、オイル循環経路を単純化することができる。
【００２８】
第５の発明によれば、ジャーナル給油孔が、ジャーナルと軸受とのクリアランスが狭くなっている方向を向いているときだけ、ジャーナル給油孔からオイルを流出させることができる。このため、ジャーナル給油孔からのオイル流出量が自動的に少なくなるので、オイル流出量を更に低減することができる。
【００２９】
第６の発明によれば、カムロブ給油孔が従動節側の方向を向いているときだけ、カムロブ給油孔からオイルを流出させることができる。このため、カムロブと従動節との接触部や、従動節の構成部品等を、少量のオイルで効率良く潤滑することができる。
【００３０】
第７の発明によれば、カムシャフトの横断面における複数のシャフト内油路の位置関係がカムシャフトの長手方向に沿って変化する進路変更部を設けたことにより、各給油孔がオイルを流出させる方向を、任意の方向に設計することができる。
【００３１】
第８の発明によれば、カムロブ給油孔とジャーナル給油孔とから、それぞれ別々の方向へオイルを流出させることができる。このため、カムロブとジャーナルとで、それぞれ最適な方向にオイルを流出させることができる。
【００３２】
第９の発明によれば、カムロブ給油孔とジャーナル給油孔とから、互いに反対側の方向にオイルを流出させることができる。通常、カムロブ給油孔からは、従動節へ向けてオイルを流出させることが最も好ましい。一方、ジャーナルと軸受とのクリアランスは、カムシャフトが従動節から受ける反力により、従動節と反対側の方向で狭くなる。このため、ジャーナル給油孔からは、従動節と反対側の方向にオイルを流出させれば、オイル流出量を最少とすることができる。第９の発明によれば、これら２つの条件を共に満足させることができる。
【００３３】
第１０の発明によれば、簡単な構造で、ジャーナルとカムロブとの両方にオイルを供給することができる。
【００３４】
第１１の発明によれば、カムシャフトの回転によって生ずる慣性力を利用して、給油孔からオイルを流出させることができる。このため、極低温時等の、オイル粘度の高い状況であっても、給油孔からオイルを円滑に流出させることができる。
【００３５】
第１２の発明によれば、簡単な構造で、カムシャフト内に複数のシャフト内油路を形成することができる。
【００３６】
第１３の発明によれば、簡単な構造で、カムシャフト内に複数のシャフト内油路を形成することができる。
【００３７】
第１４の発明によれば、シャフト内油路の数が、カムシャフトを共用する気筒の数と同じであることにより、気筒毎の給油孔に対し、シャフト内油路を１つずつ割り当てることができる。このため、各給油孔からのオイル流出方向を最適に設計することができる。
【００３８】
第１５の発明によれば、カムシャフトの横断面において、複数のシャフト内油路を、カムシャフトの中心の周囲に等角度間隔で配置したことにより、各シャフト内油路の給油孔からのオイル流出量を精度良く均一化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明の動弁機構の潤滑装置の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の潤滑装置の縦断面図、図２は、図１中のII−II線での横断面図、図３は、実施の形態１におけるカムシャフトのカムロブおよびその従動節を示す図である。なお、図１および図２では、下側がエンジンのクランクシャフト側である。
【００４１】
図１に示す本実施形態の潤滑装置が備えるカムシャフト１は、Ａ〜Ｃの３つの気筒（図示せず）に共用される。すなわち、本実施形態の潤滑装置は、Ｖ型（水平対向型も含む。以下同じ。）６気筒エンジン、あるいは直列３気筒エンジンに好ましく用いられるものである。また、カムシャフト１は、１気筒当たり２つのバルブ（吸気バルブあるいは排気バルブ）を駆動する。すなわち、カムシャフト１は、気筒Ａ用の２つのカムロブ（カム山）２Ａと、気筒Ｂ用の２つのカムロブ２Ｂと、気筒Ｃ用の２つのカムロブ２Ｃとを有している。ただし、図１中では、右側の気筒Ｃ用のカムロブ２Ｃが省略されている。
【００４２】
図示を省略するが、カムシャフト１を軸方向から見たとき、カムロブ２Ａ〜２Ｃは、それらのノーズが等角度間隔（つまり１２０°間隔）で配置されるような向きに形成されている。なお、カムロブ２Ａ〜２Ｃは、カムシャフト１に対して一体的に形成されているものでも、別部品を固定したものでも、何れでもよい。
【００４３】
カムロブ２Ａと２Ｂとの間、および、カムロブ２Ｂと２Ｃとの間には、それぞれ、ジャーナル３が形成されている。これらのジャーナル３は、軸受４に支持されている。また、カムシャフト１の、カムロブ２Ａ側の端部には、ジャーナル５が形成されている。ジャーナル５は、軸受６に支持されている。
【００４４】
カムシャフト１は、円柱状の中空部を有するシャフト本体７と、このシャフト本体７の中空部に挿入された状態でシャフト本体７と固定された区画部材８とで構成されている。シャフト本体７の中空部と、区画部材８とは、カムシャフト１のほぼ全長に渡って設けられている。
【００４５】
図２に示すように、区画部材８の横断面形状は、Ｙ字状をなしている。このＹ字状の横断面形状は、区画部材８の全長に渡って維持されている。このような区画部材８により、シャフト本体７の中空部は、中心に対し１２０°ずつの３つの空間に等分されている。これら３つの細長い空間は、オイル（潤滑油）の通路となるものであり、以下、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃと称する。本実施形態では、図２に示すカムシャフト１の横断面において、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃは、カムシャフト１の中心の周囲に等角度間隔で配置される。
【００４６】
図２に示すように、ジャーナル５の外周面には、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃに連通するオイル流入口１０Ａ〜１０Ｃが開口している。オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃは、周方向に沿って等角度間隔（つまり１２０°間隔）で配置されている。また、軸受６の内周面（摺動面）には、オイル吐出口１１が開口している。オイル吐出口１１には、エンジンのオイルポンプ（図示せず）から、オイルが圧送されてくる。なお、軸受６は、カムキャリア６ａと、カムキャップ６ｂとで構成されている。
【００４７】
カムシャフト１が回転すると、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃが、順次、オイル吐出口１１と対向し、互いに連通する。つまり、カムシャフト１が一回転する間に、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃは、それぞれ一回ずつオイル吐出口１１と連通する。そして、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃがオイル吐出口１１と連通している間だけ、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃにオイルが圧送される。
【００４８】
例えば、図２に示す状態では、オイル流入口１０Ａがオイル吐出口１１と連通している。このため、オイル吐出口１１から吐出されるオイルは、シャフト内油路９Ａに流入する。一方、オイル流入口１０Ｂおよび１０Ｃは、軸受６の内周面（摺動面）によって封止される。このため、シャフト内油路９Ｂおよび９Ｃ内のオイルの流れは停止する。
【００４９】
また、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃの何れもがオイル吐出口１１と対向していない状態では、ジャーナル５の外周面によってオイル吐出口１１が封止される。このため、この状態では、オイル吐出口１１からのオイル流出量は、ジャーナル５と軸受６とのクリアランスを潤滑する分だけの僅かな量となる。
【００５０】
なお、本実施形態では、上記オイル吐出口１１は、カムシャフト１の中心に対し、エンジンのクランクシャフト側に設けられている。オイルポンプからのオイル循環経路は、通常、シリンダブロック側からシリンダヘッド側に向かって上がってくる。このため、オイル吐出口１１をクランクシャフト側に配置することにより、オイルポンプからのオイル循環経路を容易にオイル吐出口１１に接続することができる。
【００５１】
図３に示すように、カムロブ２Ａの下方（クランクシャフト側）には、ロッカーアーム１２が設置されている。すなわち、ロッカーアーム１２は、カムシャフト１の中心に対し、オイル吐出口１１と同じ側に位置している。ロッカーアーム１２は、基端部（図３中の右端部）を中心に揺動可能に設置されている。ロッカーアーム１２の中央部には、ローラ１３が円滑に回転可能に設置されている。このローラ１３は、カムロブ２Ａと接触している。ロッカーアーム１２の先端部は、バルブ（吸気バルブあるいは排気バルブ）１４が備えるバルブステム１５の端部に当接している。バルブ１４は、バルブスプリング１６により、閉方向、つまり図３中の上方向に付勢されている。カムロブ２Ａが回転してローラ１３を押圧すると、ロッカーアーム１２が図３中で下方向に回動し、バルブステム１５が押圧されて、バルブ１４がリフト（開弁）する。上述したロッカーアーム１２、ローラ１３、バルブ１４等は、カムロブ２Ｂおよび２Ｃに対しても同様に設けられている。
【００５２】
図３に示すように、シャフト内油路９Ａは、カムシャフト１の中心を介して、カムロブ２Ａのノーズと反対側に位置している。カムロブ２Ａのベース円部分（ノーズと反対側）には、シャフト内油路９Ａに連通するカムロブ給油孔１７Ａが開口している。すなわち、カムロブ給油孔１７Ａは、カムシャフト１の中心に対し、オイル流入口１０Ａと同じ側に形成されている。
【００５３】
図示を省略するが、カムロブ２Ｂとシャフト内油路９Ｂとの位置関係や、カムロブ２Ｃとシャフト内油路９Ｃとの位置関係も、上記と同様であり、カムロブ２Ｂのベース円部分にはシャフト内油路９Ｂに連通するカムロブ給油孔１７Ｂが開口しており、カムロブ２Ｃのベース円部分にはシャフト内油路９Ｃに連通するカムロブ給油孔１７Ｃが開口している。
【００５４】
前述したように、シャフト内油路９Ａには、カムシャフト１が一回転する間でオイル流入口１０Ａがオイル吐出口１１と連通している状態（図２に示す状態）になっているときだけ、オイル吐出口１１からオイルが圧送される。このとき、カムロブ給油孔１７Ａは、図３に示すように、ローラ１３の方を向いている。オイル吐出口１１からのオイルがオイル流入口１０Ａを通ってシャフト内油路９Ａに圧送されると、カムロブ給油孔１７Ａからローラ１３に向けてオイルが流出（噴出）する。このオイルによって、カムロブ２Ａとローラ１３との接触部や、ローラ１３の軸受等を潤滑することができる。
【００５５】
一方、上記以外の状態、すなわち、カムロブ給油孔１７Ａがローラ１３の方を向いていない状態のときには、軸受６の内周面（摺動面）によってオイル流入口１０Ａが封止されるので、シャフト内油路９Ａ内の油流が停止する。よって、この状態では、カムロブ給油孔１７Ａからオイルは流出しない。
【００５６】
以上のようにして、カムロブ給油孔１７Ａからは、カムロブ給油孔１７Ａがローラ１３の方を向いているときだけオイルが流出する。同様にして、カムロブ給油孔１７Ｂからは、カムロブ給油孔１７Ｂがローラ１３の方を向いているときだけオイルが流出し、カムロブ給油孔１７Ｃからは、カムロブ給油孔１７Ｃがローラ１３の方を向いているときだけオイルが流出する。このため、本実施形態の潤滑装置によれば、カムロブ２Ａ〜２Ｃと各ローラ１３との接触部や、各ローラ１３の軸受等を潤滑する上で、オイルを無駄に流出させることがなく、オイルの流出量を必要最小限とすることができる。このため、オイルポンプ容量を小さくすることができるので、オイルポンプに消費される駆動力が減り、エンジンの燃費を改善することができる。また、潤滑装置を小型化することができる。また、通常の動弁装置と比べて、カムシャフト１の回転抵抗が増大することもない。
【００５７】
なお、本発明では、カムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃがカムロブ２Ａ〜２Ｃのベース円部分以外の箇所に形成されていてもよいが、本実施形態のように、カムロブ給油孔１７〜１７Ｃがカムロブ２Ａ〜２Ｃのベース円部分に形成されていることが好ましい。ベース円部分は、硬化処理がなされていないので、孔あけ加工を容易に行うことができ、また、ローラ１３から受ける応力が小さいので、孔があいていても影響が少ないからである。また、本発明において、カムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃ等の各孔は、鋳抜きにより形成される孔（鋳造により初めから形成される孔）であってもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、カムシャフトを共用する気筒の数が３つである場合を例に説明したが、本発明では、カムシャフトを共用する気筒の数は特に限定されず、例えば、２つ（直列２気筒エンジン、Ｖ型４気筒エンジン等）、４つ（直列４気筒エンジン、Ｖ型８気筒エンジン等）、５つ（直列５気筒エンジン、Ｖ型１０気筒エンジン等）、６つ（直列６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジン等）などであってもよい。
【００５９】
また、本発明では、シャフト内油路の数は、カムシャフトを共用する気筒の数と同じでなくてもよいが、本実施形態のように同じであることが好ましい。気筒毎のカムロブ給油孔に対し、シャフト内油路を１つずつ割り当てることができるからである。
【００６０】
上述した実施の形態１においては、ジャーナル５および軸受６が前記第１の発明における「オイル流入先切替機構」に、ジャーナル５が前記第３の発明における「オイル流入部」に、軸受６が前記第３の発明における「オイル供給部」に、ローラ３が前記第６の発明における「従動節」に、それぞれ相当している。
【００６１】
実施の形態２．
次に、図４および図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。
【００６２】
図４は、本発明の実施の形態２の潤滑装置の縦断面図、図５は、図４中のＶ−Ｖ線での横断面図である。なお、図４中、区画部材８’については、断面図でなく側面図で表している。本実施形態の潤滑装置は、ジャーナル３と軸受４との間にもオイルを供給可能であることを特徴としている。図４中の２つのジャーナル３に関する構成は同様であるので、以下では、図４中の左側のジャーナル３に関する構成のみを説明する。
【００６３】
図４に示すように、本実施形態のカムシャフト１’には、ジャーナル３の外周面に開口するジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃが形成されている。図５に示すように、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃは、それぞれ、シャフト内通路９Ａ〜９Ｃに連通している。ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃは、カムシャフト１’の周方向に沿って等角度間隔（つまり１２０°間隔）で配置されている。なお、軸受４は、カムキャリア４ａと、カムキャップ４ｂとで構成されている。
【００６４】
図４に示すように、区画部材８’は、カムロブ給油孔１７Ａとジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃとの間において１８０°捩じられた形状をなしており、また、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃとカムロブ給油孔１７Ｂとの間において１８０°捩じられた形状をなしている。すなわち、本実施形態の区画部材８’は、カムロブ２Ａとカムロブ２Ｂとの間において３６０°捩じられた形状をなしている。
【００６５】
区画部材８’が上記のような形状をなしていることにより、カムロブ給油孔１７Ａとジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃとの間において、カムシャフト１’の横断面におけるシャフト内油路９Ａ〜９Ｃの位置関係が、カムシャフト１の中心の周りに１８０°旋回する。このため、ジャーナル５およびカムロブ２Ａにおけるシャフト内油路９Ａ〜９Ｃの位置関係と、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃにおけるシャフト内油路９Ａ〜９Ｃの位置関係とは、１８０°反対側になる。
【００６６】
例えば、図４に示す状態では、オイル流入口１０Ａがクランクシャフト側を向いている。このため、この状態では、オイル吐出口１１からシャフト内油路９Ａにオイルが圧送される。一方、この状態のときに、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃの位置での横断面においては、図５に示すように、シャフト内油路９Ａは、クランクシャフトと反対側にある。よって、ジャーナル給油孔１８Ａは、クランクシャフトと反対側を向いている。このとき、シャフト内油路９Ａにはオイルが圧送されているので、ジャーナル給油孔１８Ａから、ジャーナル３と軸受４との隙間へ、オイルが流出する。
【００６７】
つまり、ジャーナル給油孔１８Ａからは、ジャーナル給油孔１８Ａがクランクシャフトと反対側を向いているときだけオイルが流出する。同様にして、ジャーナル給油孔１８Ｂからは、ジャーナル給油孔１８Ｂがクランクシャフトと反対側を向いているときだけオイルが流出し、ジャーナル給油孔１８Ｃからは、ジャーナル給油孔１８Ｃがクランクシャフトと反対側を向いているときだけオイルが流出する。
【００６８】
本実施形態の潤滑装置によれば、上記のようにして、各ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃから間欠的にオイルを流出させることができる。このため、ジャーナル３と軸受４との間を潤滑するためのオイル流出量を十分に低減することができる。更に、本実施形態によれば、各ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃが、クランクシャフトと反対側を向いているときだけオイルを流出させることにより、オイル流出量をより一層低減することができる。その理由について以下に説明する。
【００６９】
実施の形態１で説明したように、各カムロブ２Ａ〜２Ｃのクランクシャフト側には、ローラ１３が接触している。バルブスプリング１６の付勢力は、ロッカーアーム１２を介して、ローラ１３をカムシャフト１’側に押圧している。よって、カムシャフト１’は、クランクシャフトと反対方向への力を各ローラ１３から常に受けるので、クランクシャフトと反対方向へ僅かに偏った状態となっている。このため、ジャーナル３と軸受４とのクリアランスは、クランクシャフトと反対側の方向で狭くなっている。つまり、図５中で、Ｌ1＜Ｌ2となる。従って、各ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃは、クリアランスの小さいところへオイルを流出させることになるので、自動的にオイル流出量が少なくなる。
【００７０】
なお、本実施形態の潤滑装置では、各カムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃからローラ１３への給油は、実施の形態１と同様に実行される。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態の潤滑装置によれば、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃを用いて、ジャーナル３と軸受４との間にもオイルを供給することができる。このため、ジャーナル３と軸受４との間へのオイル供給通路を別個に設ける必要がなく、潤滑装置の更なる小型化および簡素化が図れる。また、ジャーナル３と軸受４との間を潤滑するためのオイル流出量を必要最小限に抑えることができるので、オイルポンプ容量を更に小さくすることができ、エンジンの燃費を更に改善することができる。
【００７２】
なお、上述した実施の形態２においては、区画部材８’の捩じれ部分（ジャーナル３の内部）が前記第７、第８および第９の発明における「進路変更部」に相当している。
【００７３】
実施の形態３．
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態３について説明するが、前述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。図６は、本発明の実施の形態３の潤滑装置の縦断面図である。なお、図６中、区画部材８’’については、断面図でなく側面図で表している。
【００７４】
図６に示すように、本実施形態の潤滑装置におけるカムシャフト１’’には、前述した実施の形態と異なり、カムロブ２Ａ〜２Ｃにカムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃは設けられていない。一方、カムロブ２Ａ側の端部のジャーナル５には、前述した実施の形態と同様に、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃが形成されている。
【００７５】
また、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃよりカムシャフト１’’の端部側には、ジャーナル５を直径方向に貫通する貫通孔１９が形成されている。この貫通孔１９の開口は、オイル流入口１０Ａと共に、軸受６に設けられたオイル吐出口１１と対向し得るようになっている。これにより、オイル吐出口１１から吐出されるオイルは、貫通孔１９にも圧送され得る。軸受６のカムキャップ６ｂには、軸受６に隣接するカムロブ２Ａにオイルを供給するための給油通路２０が形成されている。貫通孔１９がオイル吐出口１１に対向した状態になると、貫通孔１９にオイルが圧送される。このオイルは貫通孔１９を反対側へ抜けて給油通路２０に流入する。これにより、給油通路２０からオイルが図６中の矢印で示すように流出し、隣接するカムロブ２Ａに降りかかる。このオイルにより、カムロブ２Ａとローラ１３との接触部や、ローラ１３の軸受等を潤滑することができる。
【００７６】
上記ジャーナル５以外のカムシャフト１’’のジャーナル３には、実施の形態２と同様に、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃが形成されている。ジャーナル３を支持する軸受４のカムキャップ４ｂには、隣接するカムロブ２Ａ〜２Ｃにオイルを供給するための給油通路２１が形成されている。前述した実施の形態２と同様に、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃは、クランクシャフトと反対側を向いたときに、オイルを流出させる。このオイルのうち、一部はジャーナル３と軸受４との隙間に供給され、残りが給油通路２１に流入する。これにより、各給油通路２１から図６中の矢印で示すようにオイルが流出し、隣接するカムロブ２Ａ〜２Ｃに降りかかる。このオイルにより、カムロブ２Ａ〜２Ｃとローラ１３との接触部や、ローラ１３の軸受等を潤滑することができる。
【００７７】
区画部材８’’は、オイル流入口１０Ａ〜１０Ｃと、カムロブ２Ａに隣接するジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃとの間において、１８０°捩じられた形状をなしている。区画部材８’’の捩じれ部分は、この部分だけであり、他の部分はストレートな形状になっている。前述したように、本実施形態では、カムロブ２Ａ〜２Ｃにカムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃが設けられていない。このため、カムロブ２Ａ〜２Ｃと、ジャーナル３とで、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃの位置関係を１８０°反転させる必要がない。よって、上記のように区画部材８’’の形状を簡素化することができる。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態によれば、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃを用いて、カムロブ２Ａ〜２Ｃやジャーナル３および５に間欠的にオイルを供給することができる。よって、オイルの流出量を十分に低減することができ、オイルポンプ容量を小さくすることができる。このため、エンジンの燃費を改善することができる。また、潤滑装置の小型化および簡素化が図れる。更に、区画部材８’’捩じれ部分が少なく、カムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃも不要であるので、製造コストを削減することができる。
【００７９】
なお、上述した実施の形態３においては、区画部材８’’の捩じれ部分（ジャーナル３の内部）が前記第７の発明における「進路変更部」に、カムキャップ４ｂが前記第１０の発明における「保持部」に、給油通路２１が前記第１０の発明における「給油通路」に、それぞれ相当している。
【００８０】
以下、本発明の変形例について順次説明する。以下の各変形例は、上述した実施の形態１〜３に共通して適用可能である。
【００８１】
図７に示す変形例においては、カムシャフト１の横断面において、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃとジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃとの連通箇所は、各シャフト内油路９Ａ〜９Ｃの断面の、カムシャフト回転方向の後端側に位置している。これにより、次のような利点がある。極低温時など、オイルの粘度が高い場合には、ジャーナル給油孔１８Ａ〜１８Ｃからのオイル流出抵抗が大きい場合がある。一方、カムシャフト１が図７中の矢印方向に回転すると、各シャフト内油路９Ａ〜９Ｃ内のオイルには、反対方向の慣性力が作用する。上記の構成によれば、オイル流出抵抗が大きい場合であっても、図７中のシャフト内油路９Ａの矢印で示すように、上記慣性力を利用して、オイルをジャーナル給油孔１８Ａから流出させ易くすることができる。このため、オイルを潤滑部により確実に供給することができる。また、シャフト内油路９Ａ〜９Ｃ内の圧力を低減することができるので、オイルポンプ容量を更に小さくすることができる。なお、カムロブ給油孔１７Ａ〜１７Ｃについても、上記と同様に配置されていてもよい。
【００８２】
図８乃至図１０は、区画部材の変形例を示す図である。区画部材の構成は、シャフト本体７の中空部を所定数のシャフト内油路に区画することのできるものであれば、いかなるものでもよい。例えば、シャフト内油路の数が３つである場合には、図８に示す区画部材２２のように、ほぼ正三角形の横断面形状を有するものであってもよい。また、シャフト内油路の数が４つである場合には、区画部材の横断面形状を、図９に示す形状としたり、あるいはほぼ正方形としたりすることができる。また、シャフト内油路の数が６つである場合には、区画部材の横断面形状を図１０に示す形状とすることができる。
【００８３】
図１１および図１２は、シャフト内油路の形成方法の変形例を示す図である。図１１に示すカムシャフト１では、シャフト本体７の中空部に、パイプ２３Ａ〜２３Ｃを設置し、これらのパイプ２３Ａ〜２３Ｃ内をシャフト内油路９Ａ〜９Ｃとしている。また、図１２に示すカムシャフト１では、中実の母材に対して切削加工を行うことによってシャフト内油路９Ａ〜９Ｃを形成している。図１２に示すようなカムシャフト１は、鋳造によって製作することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１の潤滑装置の縦断面図である。
【図２】図１中のII−II線での横断面図である。
【図３】実施の形態１におけるカムシャフトのカムロブおよびその従動節を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２の潤滑装置の縦断面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線での横断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３の潤滑装置の縦断面図である。
【図７】本発明の変形例を説明するための図である。
【図８】本発明の変形例を説明するための図である。
【図９】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１０】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１１】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１２】本発明の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１’，１’’  カムシャフト
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  カムロブ
３，５  ジャーナル
４，６  軸受
７  シャフト本体
８，８’，８’’  区画部材
９Ａ，９Ｂ，９Ｃ  シャフト内油路
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  オイル流入口
１１  オイル吐出口
１２  ロッカーアーム
１３  ローラ
１４  バルブ
１５  バルブステム
１６  バルブスプリング
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ  カムロブ給油孔
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ  ジャーナル給油孔
１９  貫通孔
２０，２１  給油通路
２２  区画部材
２３Ａ〜２３Ｃ  パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009228544.tif 000009
【図８】
2009228544.tif 000010
【図９】
2009228544.tif 000011
【図１０】
2009228544.tif 000012
【図１１】
2009228544.tif 000013
【図１２】
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