气门操作系统的油道结构转让专利
申请号 : CN200780004057.7
文献号 : CN101379273B
文献日 : 2010-09-29
发明人 : 桥本浩道
申请人 : 丰田自动车株式会社
摘要 :
在凸轮轴颈(12A)中，将正时提前油道(12a)和正时延迟油道(12b)设置为用于VVT的第一油道，用于HLA的油道(102c)设置为第二油道。下凸轮轴承(202)把形成在进气凸轮轴(12)的表面上的正时提前油道(12a)和正时延迟油道(12b)与用于HLA的油道(102c)分开。因此，可以将用于VVT的控制油道和用于HLA的供油通道设置在一个凸轮轴颈(12A)中。
权利要求 :
1.一种用于内燃机的气门操作系统的油道结构，其中凸轮轴(12)由在用于所述凸轮轴(12)的凸轮轴颈(12A)中的上凸轮轴承(201)和下凸轮轴承(202)轴向支承，其特征在于所述油道结构包含：第一油道(12a，12b)，其用于控制可变气门正时机构，所述第一油道(12a，12b)设置在所述凸轮轴颈(12A)中；和第二油道(102c)，其用于液压间隙调节器或喷油嘴，所述第二油道(102c)设置在设置有所述第一油道(12a，12b)的所述凸轮轴颈(12A)中，其中所述下凸轮轴承(202)把所述第一油道(12a，12b)与所述第二油道(102c)分开。
2.根据权利要求1所述的气门操作系统的油道结构，其中所述凸轮轴颈(12A)是位于所述凸轮轴(12)的前端侧的第一凸轮轴颈。
3.根据权利要求1或2所述的气门操作系统的油道结构，其中所述第一油道包括正时提前油道(12a)和正时延迟油道(12b)，所述正时提前油道(12a)用于控制所述可变气门正时机构以提前配气正时，所述正时延迟油道(12b)用于控制所述可变气门正时机构以延迟所述配气正时。
4.根据权利要求1或2所述的气门操作系统的油道结构，其中通过形成在所述上凸轮轴承(201)中的孔(201a，201b)，将油供应至用于控制所述可变气门正时机构的所述第一油道(12a，12b)。
5.根据权利要求3所述的气门操作系统的油道结构，其中通过形成在所述上凸轮轴承(201)中的孔(201a，201b)，将油供应至用于控制所述可变气门正时机构的所述第一油道(12a，12b)。
说明书 :
技术领域
本发明涉及用于内燃机的气门操作系统的油道结构，其中用于控制可变气门正时机构的油道设置在用于凸轮轴的凸轮轴颈中。
背景技术
公开号为2000-220420(JP-A-2000-220420)、09-273404(JP-A-09-273404)、09-291805(JP-A-09-291805)和2000-179311(JP-A-2000-179311)的各个日本专利申请描述的发明涉及用于内燃机的可变气门正时机构(下文中称为“VVT”)。
上述各公开描述了一种油道结构，在其中用于VVT的控制油道设置在凸轮轴前端的第一凸轮轴颈中，且用于液压间隙调节器(下文中称为“HLA”)的油道设置在凸轮轴后端或摇臂轴后端的凸轮轴颈中。这些油道由在凸轮轴颈中的油槽组成。各个油槽是使用压铸法的模具形成的。
将用于控制VVT的两个控制油道(即，用于提前配气正时的正时提前油道，以及用于延迟所述配气正时的正时延迟油道)设置在接近正时带轮(带齿卷盘)的第一凸轮轴颈中是合理的。并且，用于控制HLA的油道必需与用于控制VVT的油道分离。另外，很难再将用于将油供应至进气HLA和/或排气HLA的油道设置在第一凸轮轴颈中。因此，用于进气HLA和/或排气HLA的油道必需被设置在其它的凸轮轴颈中。
更具体地，因为一般通过用于控制VVT的控制通道将油从发动机的主要通道供应至第一凸轮轴颈，所以用于将油供应至HLA的油道被设置在发动机后端的另一凸轮轴颈中。但是，当使用该油道结构时，在发动机纵向方向延伸的油道必需被设置在发动机(气缸体)的后端侧。这增加了发动机的总长。并且，在发动机前侧的第一凸轮轴颈的部分中没有足够的空间，除了用于VVT的两个控制通道外，很难再将用于HLA的油道设置在发动机的前端侧。当设置用于喷油嘴的供油通道时，可能产生相同的问题。
当除了用于VVT的控制油道外还设置用于HLA的油道或用于喷油嘴的油道时，在所述纵向方向延伸的油道必需被设置在发动机(气缸体)的后端侧上。这增加了发动机的总长。这就是本发明待解决的问题。
上述各公开描述了一种油道结构，在其中用于VVT的控制油道设置在凸轮轴前端的第一凸轮轴颈中，且用于液压间隙调节器(下文中称为“HLA”)的油道设置在凸轮轴后端或摇臂轴后端的凸轮轴颈中。这些油道由在凸轮轴颈中的油槽组成。各个油槽是使用压铸法的模具形成的。
将用于控制VVT的两个控制油道(即，用于提前配气正时的正时提前油道，以及用于延迟所述配气正时的正时延迟油道)设置在接近正时带轮(带齿卷盘)的第一凸轮轴颈中是合理的。并且，用于控制HLA的油道必需与用于控制VVT的油道分离。另外，很难再将用于将油供应至进气HLA和/或排气HLA的油道设置在第一凸轮轴颈中。因此，用于进气HLA和/或排气HLA的油道必需被设置在其它的凸轮轴颈中。
更具体地，因为一般通过用于控制VVT的控制通道将油从发动机的主要通道供应至第一凸轮轴颈，所以用于将油供应至HLA的油道被设置在发动机后端的另一凸轮轴颈中。但是，当使用该油道结构时，在发动机纵向方向延伸的油道必需被设置在发动机(气缸体)的后端侧。这增加了发动机的总长。并且，在发动机前侧的第一凸轮轴颈的部分中没有足够的空间，除了用于VVT的两个控制通道外，很难再将用于HLA的油道设置在发动机的前端侧。当设置用于喷油嘴的供油通道时，可能产生相同的问题。
当除了用于VVT的控制油道外还设置用于HLA的油道或用于喷油嘴的油道时，在所述纵向方向延伸的油道必需被设置在发动机(气缸体)的后端侧上。这增加了发动机的总长。这就是本发明待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种用于内燃机的气门操作系统的油道结构，除了用于VVT的控制油道外，其还可以设置用于HLA的供油通道或用于喷油嘴的供油通道，而不会增加发动机的总长。
本发明的第一方案涉及一种用于内燃机的气门操作系统的油道结构，其中用于控制可变气门正时机构的油道设置在用于凸轮轴的凸轮轴颈中。所述凸轮轴由凸轮轴颈中的上凸轮轴承和下凸轮轴承轴向支承。在设置有用于控制可变气门正时机构的第一油道的凸轮轴颈中，设置用于HLA或喷油嘴的第二油道。所述下凸轮轴承把所述第一油道与所述第二油道分开。
根据第一方案，在设置用于控制可变气门正时机构的第一油道的凸轮轴颈中，设置用于HLA或喷油嘴的第二油道。所述下凸轮轴承把所述第一油道与所述第二油道分开。因此，可以将用于控制可变气门正时机构的油道和用于HLA或喷油嘴的油道设置在一个凸轮轴颈中。
结果，可以将用于控制可变气门正时机构的油道和用于HLA或喷油嘴的油道容纳在轴承部中，所述轴承部的宽度与可以容纳用于控制可变气门正时机构的油道的轴承部的宽度相同。并且，在垂直方向延伸的油道不需要分离地设置在发动机(气缸体)的后端侧作为用于HLA或喷油嘴的通道。因此，可以在保持发动机的现有的尺寸的同时，设置用于HLA或喷油嘴的油道。
本发明的第一方案涉及一种用于内燃机的气门操作系统的油道结构，其中用于控制可变气门正时机构的油道设置在用于凸轮轴的凸轮轴颈中。所述凸轮轴由凸轮轴颈中的上凸轮轴承和下凸轮轴承轴向支承。在设置有用于控制可变气门正时机构的第一油道的凸轮轴颈中，设置用于HLA或喷油嘴的第二油道。所述下凸轮轴承把所述第一油道与所述第二油道分开。
根据第一方案，在设置用于控制可变气门正时机构的第一油道的凸轮轴颈中，设置用于HLA或喷油嘴的第二油道。所述下凸轮轴承把所述第一油道与所述第二油道分开。因此，可以将用于控制可变气门正时机构的油道和用于HLA或喷油嘴的油道设置在一个凸轮轴颈中。
结果，可以将用于控制可变气门正时机构的油道和用于HLA或喷油嘴的油道容纳在轴承部中，所述轴承部的宽度与可以容纳用于控制可变气门正时机构的油道的轴承部的宽度相同。并且，在垂直方向延伸的油道不需要分离地设置在发动机(气缸体)的后端侧作为用于HLA或喷油嘴的通道。因此，可以在保持发动机的现有的尺寸的同时，设置用于HLA或喷油嘴的油道。
附图说明
结合附图，通过下面对优选实施方式的说明，将使本发明上述的和其它的目的和特征变得显而易见，其中：图1是表示根据本发明的实施方式的第一凸轮轴颈的横截面结构的局部横截面视图；及图2是沿图1中线II-II所取的横截面视图。
具体实施方式
下文中，将参照图1和图2说明根据本发明的实施方式的内燃机的气门操作系统的油道结构。图1是表示第一凸轮轴颈的横截面结构的局部横截面视图。图2是沿图1中线II-II所取的横截面视图。在下面说明的气门操作系统的油道结构中，将根据本发明的结构应用到支承进气凸轮轴12的凸轮轴颈12A。但是，可以使用相同的结构用于轴向支承排气凸轮轴11的凸轮轴颈11A。
如图1所示，凸轮轴颈11A和凸轮轴颈12A设置在气缸盖102的上部中。凸轮轴颈11A轴向支承排气凸轮轴11。凸轮轴颈12A轴向支承进气凸轮轴12。在凸轮轴颈11A中，排气凸轮轴11夹在设置于凸轮盖101中的半圆形轴颈部101a和设置于气缸盖102中的半圆形轴颈部102a之间。在凸轮轴颈12A中，进气凸轮轴12夹在设置于凸轮盖101中的半圆形轴颈部101b和设置于气缸盖102中的半圆形轴颈部102b之间。
[用于HLA的供油通道的结构]在气缸盖102中，排气侧HLA油道102d和进气侧HLA油道102e被设置为用于HLA(液压间隙调节器)的供油通道。排气侧HLA油道102d和进气侧HLA油道102e连接至用于HLA的公共油道102c。用于HLA的油道102c连接至设置在气缸盖102中的供油通道102f。从油泵(未示出)输送的油A通过供油通道102f供应。因此，油A被供应至排气侧HLA油道102d和进气侧HLA油道102e。
[用于VVT的控制油道的结构]在轴向支承进气凸轮轴12的凸轮轴颈12A中，形成用于VVT的控制油道。如图2所示，用于控制VVT提前配气正时的正时提前油道12a和用于控制VVT延迟配气正时的正时延迟油道12b设置在进气凸轮轴12中。正时提前油道12a和正时延迟油道12b沿进气凸轮轴12的外围延伸，且在进气凸轮轴12的轴向方向延伸穿过进气凸轮轴12。正时提前油道12a和正时延迟油道12b分别连接至正时提前腔(未示出)和正时延迟腔(未示出)。正时提前腔和正时延迟腔设置在进气侧VVT控制器的内部，所述进气侧VVT控制器设置在进气凸轮轴12的前端部。
在凸轮盖101中，设置供油通道101d和供油通道101e。油A通过供油通道101d被供应至正时提前油道12a。油A通过供油通道101e被供应至正时延迟油道12b。供油通道101d和供油通道101e连接至设置在上部位置的油路控制阀(OCV(未示出))。
在凸轮轴颈12A中，进气凸轮轴12由上凸轮轴承201和下凸轮轴承202轴向支承。结果，下凸轮轴承202把形成于进气凸轮轴12的表面上的正时提前油道12a和正时延迟油道12b与用于HLA的油道102c分开。正时提前油道12a中的液压和正时延迟油道12b中的液压不影响用于HLA的油道102c中的液压。用于HLA的油道102c中的液压不影响正时提前油道12a中的液压和正时延迟油道12b中的液压。通过形成在上凸轮轴承201中的孔201a，油A从供油通道101d被供应至正时提前油道12a。通过形成在上凸轮轴承201中的孔201b，油A从供油通道101e被供应至正时延迟油道12b。
因此，在根据本实施方式的用于内燃机的气门操作系统的油道结构中，正时提前油道12a和正时延迟油道12b设置在凸轮轴颈12A中，作为用于VVT的第一油道。在凸轮轴颈12A中，用于HLA的油道102c设置为第二油道。下凸轮轴承202把形成在进气凸轮轴12的表面上的正时提前油道12a和正时延迟油道12b与用于HLA的油道102c分开。因此，可以在一个凸轮轴颈12A中设置用于VVT的控制油道和用于HLA的供油通道。
结果，不必单独地在发动机(气缸体)的后端侧设置在发动机纵向方向延伸的油道。因此，可以在保持发动机的现有尺寸的同时设置用于HLA的供油通道。
在用于内燃机的气门操作系统的油道结构中，用于VVT的控制通道和用于HLA的供油通道设置在一个凸轮轴颈中。但是，用于VVT的控制通道和用于喷油嘴的供油通道可以设置在一个凸轮轴颈中。并且，在所述气门操作系统的油道结构中，将根据本发明的结构应用到第一轴颈。但是，本发明可以应用于其它标记指定的轴颈。
因此，说明书中已公开的本发明的实施方式在各方面将被视为示例性的而非限制性的。本发明的技术范围由权利要求书限定，且因此落入所述权利要求书等同的方式和范围内的所有改变被包含在其中。
如图1所示，凸轮轴颈11A和凸轮轴颈12A设置在气缸盖102的上部中。凸轮轴颈11A轴向支承排气凸轮轴11。凸轮轴颈12A轴向支承进气凸轮轴12。在凸轮轴颈11A中，排气凸轮轴11夹在设置于凸轮盖101中的半圆形轴颈部101a和设置于气缸盖102中的半圆形轴颈部102a之间。在凸轮轴颈12A中，进气凸轮轴12夹在设置于凸轮盖101中的半圆形轴颈部101b和设置于气缸盖102中的半圆形轴颈部102b之间。
[用于HLA的供油通道的结构]在气缸盖102中，排气侧HLA油道102d和进气侧HLA油道102e被设置为用于HLA(液压间隙调节器)的供油通道。排气侧HLA油道102d和进气侧HLA油道102e连接至用于HLA的公共油道102c。用于HLA的油道102c连接至设置在气缸盖102中的供油通道102f。从油泵(未示出)输送的油A通过供油通道102f供应。因此，油A被供应至排气侧HLA油道102d和进气侧HLA油道102e。
[用于VVT的控制油道的结构]在轴向支承进气凸轮轴12的凸轮轴颈12A中，形成用于VVT的控制油道。如图2所示，用于控制VVT提前配气正时的正时提前油道12a和用于控制VVT延迟配气正时的正时延迟油道12b设置在进气凸轮轴12中。正时提前油道12a和正时延迟油道12b沿进气凸轮轴12的外围延伸，且在进气凸轮轴12的轴向方向延伸穿过进气凸轮轴12。正时提前油道12a和正时延迟油道12b分别连接至正时提前腔(未示出)和正时延迟腔(未示出)。正时提前腔和正时延迟腔设置在进气侧VVT控制器的内部，所述进气侧VVT控制器设置在进气凸轮轴12的前端部。
在凸轮盖101中，设置供油通道101d和供油通道101e。油A通过供油通道101d被供应至正时提前油道12a。油A通过供油通道101e被供应至正时延迟油道12b。供油通道101d和供油通道101e连接至设置在上部位置的油路控制阀(OCV(未示出))。
在凸轮轴颈12A中，进气凸轮轴12由上凸轮轴承201和下凸轮轴承202轴向支承。结果，下凸轮轴承202把形成于进气凸轮轴12的表面上的正时提前油道12a和正时延迟油道12b与用于HLA的油道102c分开。正时提前油道12a中的液压和正时延迟油道12b中的液压不影响用于HLA的油道102c中的液压。用于HLA的油道102c中的液压不影响正时提前油道12a中的液压和正时延迟油道12b中的液压。通过形成在上凸轮轴承201中的孔201a，油A从供油通道101d被供应至正时提前油道12a。通过形成在上凸轮轴承201中的孔201b，油A从供油通道101e被供应至正时延迟油道12b。
因此，在根据本实施方式的用于内燃机的气门操作系统的油道结构中，正时提前油道12a和正时延迟油道12b设置在凸轮轴颈12A中，作为用于VVT的第一油道。在凸轮轴颈12A中，用于HLA的油道102c设置为第二油道。下凸轮轴承202把形成在进气凸轮轴12的表面上的正时提前油道12a和正时延迟油道12b与用于HLA的油道102c分开。因此，可以在一个凸轮轴颈12A中设置用于VVT的控制油道和用于HLA的供油通道。
结果，不必单独地在发动机(气缸体)的后端侧设置在发动机纵向方向延伸的油道。因此，可以在保持发动机的现有尺寸的同时设置用于HLA的供油通道。
在用于内燃机的气门操作系统的油道结构中，用于VVT的控制通道和用于HLA的供油通道设置在一个凸轮轴颈中。但是，用于VVT的控制通道和用于喷油嘴的供油通道可以设置在一个凸轮轴颈中。并且，在所述气门操作系统的油道结构中，将根据本发明的结构应用到第一轴颈。但是，本发明可以应用于其它标记指定的轴颈。
因此，说明书中已公开的本发明的实施方式在各方面将被视为示例性的而非限制性的。本发明的技术范围由权利要求书限定，且因此落入所述权利要求书等同的方式和范围内的所有改变被包含在其中。