JP4305190B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関、特に、その潤滑油経路に特徴を有する内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to an internal combustion engine characterized by its lubricating oil path.
内燃機関では、吸排気の動弁機構として、カムシャフトによって駆動されるカム駆動弁が一般であるが、近年、これを電磁駆動弁に置換する研究がなされている。吸排気弁の両弁を電磁駆動弁とするフルカムレス構造においては、吸排気弁の開閉弁時期等を任意に制御して、内燃機関の燃費を低減することが可能となる。 In an internal combustion engine, a cam driven valve driven by a camshaft is generally used as an intake / exhaust valve operating mechanism. Recently, studies have been made to replace this with an electromagnetically driven valve. In a full camless structure in which both intake and exhaust valves are electromagnetically driven valves, the fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced by arbitrarily controlling the opening and closing valve timing of the intake and exhaust valves.
一方で、吸排気弁の一方を電磁駆動弁とし、他方をカム駆動弁とした構造（以下、「ハーフカムレス構造」という）の内燃機関も公開されている（例えば、特許文献１、２、３を参照。）。ハーフカムレス構造の内燃機関においては、弁の開閉弁時期等を任意に制御することができるのは吸排気弁の何れかに限られるが、フルカムレス構造を有する内燃機関と比較しても、内燃機関の燃費性能等もそれほど劣らず、一方で、低コストで吸排気の動弁機構を構成できる。
ハーフカムレス構造を有する内燃機関においては、カム駆動弁と電磁駆動弁における摺動部位等に潤滑油を供給する必要がある。ところで、カム駆動弁への潤滑油供給は、シリンダーブロック内のピストンロッド等の内燃機関本体への潤滑油供給系と共用するのが一般的である。一方で、電磁駆動弁に要求される潤滑油は、内燃機関本体用の潤滑油とはその特性、特に粘度が本来異なるものであり、潤滑油を共用するといずれか一方において不適切な状況となる。 In an internal combustion engine having a half camless structure, it is necessary to supply lubricating oil to the sliding parts of the cam drive valve and the electromagnetic drive valve. Incidentally, the supply of lubricating oil to the cam drive valve is generally shared with a lubricating oil supply system to the internal combustion engine body such as a piston rod in the cylinder block. On the other hand, the lubricating oil required for the electromagnetically driven valve is inherently different from the lubricating oil for the internal combustion engine main body, in particular, the viscosity. .
内燃機関本体側の潤滑油は、その使用環境の影響を受けて劣化しやすいので、これをそのまま電磁駆動弁に利用することは適切ではない。即ち、ハーフカムレス構造を有する内燃機関で、内燃機関本体用潤滑油と電磁駆動弁用潤滑油とを共用すると、内燃機関本体用潤滑油が劣化しやすい環境にあるため、そのような劣化した潤滑油が電磁駆動弁にも供給されてしまい、電磁駆動弁の正常動作が出来ずエンジン停止となったり、消費電力が上がったり、低温時にエンジン始動不可を招く虞がある。 Since the lubricating oil on the internal combustion engine body side is easily deteriorated due to the influence of its use environment, it is not appropriate to use it as it is for an electromagnetically driven valve. That is, in an internal combustion engine having a half-camless structure, if the internal combustion engine main body lubricant and the electromagnetically driven valve lubricant are shared, the internal combustion engine main body lubricant is in an environment that tends to deteriorate. Lubricating oil is also supplied to the electromagnetically driven valve, and there is a possibility that the electromagnetically driven valve cannot operate normally, the engine is stopped, the power consumption is increased, and the engine cannot be started at a low temperature.
本発明では、上記した問題に鑑み、ハーフカムレス構造を有する内燃機関において、吸排気の動弁機構を形成する電磁駆動弁への潤滑油供給を、より好適に行うことを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to more suitably supply lubricating oil to an electromagnetically driven valve forming an intake / exhaust valve operating mechanism in an internal combustion engine having a half camless structure.
本発明は、上記した課題を解決するために、ハーフカムレス構造を有する内燃機関において電磁駆動弁と内燃機関本体への潤滑油供給を独立した相異なる潤滑油経路を介して行うとともに、電磁駆動弁への潤滑油供給を行う潤滑用ポンプの駆動源をカムシャフトとした。これにより、電磁駆動弁へ供給される潤滑油と内燃機関本体へ供給される潤滑油との
混合が回避されるとともに、電磁駆動弁への潤滑油供給に際して消費電力が大きくなるのを回避することが可能となる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an electromagnetic drive for supplying an electromagnetically driven valve and lubricating oil to an internal combustion engine main body through independent and different lubricating oil paths in an internal combustion engine having a half camless structure. The drive source of the lubrication pump that supplies the lubricant to the valve is a camshaft. As a result, mixing of the lubricating oil supplied to the electromagnetically driven valve and the lubricating oil supplied to the internal combustion engine body is avoided, and avoiding an increase in power consumption when supplying the lubricating oil to the electromagnetically driven valve. Is possible.
そこで、本発明は、吸排気弁の一方の弁を電磁駆動弁とする第一動弁機構と、他方の弁をカムシャフトにより駆動されるカム駆動弁とする第二動弁機構と、を備えた内燃機関において、前記第一動弁機構に潤滑油を供給する第一動弁潤滑油経路と前記内燃機関のシリンダーブロック側の機関要素に潤滑油を供給するシリンダーブロック側潤滑油経路とは互いに独立し、前記第一動弁潤滑油経路は、更に前記第二動弁機構に潤滑油を供給する第二動弁潤滑油経路から独立しており、前記第一動弁潤滑油経路における潤滑油の圧送は、前記カムシャフトを駆動源として駆動される潤滑用ポンプによって行われる。
Therefore, the present invention includes a first valve mechanism that uses one of the intake and exhaust valves as an electromagnetically driven valve, and a second valve mechanism that uses the other valve as a cam driven valve that is driven by a camshaft. In the internal combustion engine, the first valve lubricating oil path for supplying lubricating oil to the first valve operating mechanism and the cylinder block side lubricating oil path for supplying lubricating oil to the engine elements on the cylinder block side of the internal combustion engine are mutually connected. Independently, the first valve-lubricating oil path is further independent of a second valve-lubricating oil path that supplies lubricating oil to the second valve-operating mechanism, and the lubricating oil in the first valve-lubricating oil path This pumping is performed by a lubrication pump driven by using the camshaft as a drive source.
内燃機関のハーフカムレス構造は、電磁駆動弁からなる第一動弁機構とカム駆動弁からなる第二動弁機構によって構成される。ここで、内燃機関の使用目的等により、第一動弁機構および第二動弁機構と、吸気弁および排気弁との対応は決定される。 The half-camless structure of an internal combustion engine is constituted by a first valve mechanism comprising an electromagnetic drive valve and a second valve mechanism comprising a cam drive valve. Here, the correspondence between the first valve mechanism and the second valve mechanism, the intake valve and the exhaust valve is determined depending on the purpose of use of the internal combustion engine.
電磁駆動弁においては、弁体に連結され、且つ電磁石により駆動される軸部材とその支持部材との間等において摺動部が存在する。一方で、カム駆動弁においては、カムシャフトに設けられたカムと弁体につながる軸部材との間等に摺動部が存在する。従って、電磁駆動弁およびカム駆動弁それぞれに対して、摺動部の摩耗を抑制すべく潤滑剤を供給する必要がある。また、内燃機関本体、換言するとシリンダーブロック側においても、シリンダーブロック側の機関要素であるピストン、シリンダー、コンロッド等に潤滑油を供給する必要がある。 In an electromagnetically driven valve, there is a sliding portion between a shaft member connected to a valve body and driven by an electromagnet and its support member. On the other hand, in a cam drive valve, a sliding portion exists between a cam provided on a camshaft and a shaft member connected to a valve body. Therefore, it is necessary to supply a lubricant to each of the electromagnetically driven valve and the cam driven valve in order to suppress wear of the sliding portion. Further, on the internal combustion engine body, in other words, on the cylinder block side, it is necessary to supply lubricating oil to pistons, cylinders, connecting rods and the like that are engine elements on the cylinder block side.
ここで、シリンダーブロック側での潤滑油は、ブローバイ分の混入や相対的に高温下で使用されるため劣化し易い。該潤滑油を電磁駆動弁に共用すると、電磁駆動弁の正常動作が出来ずエンストを招くおそれがある。また、潤滑油の粘度が変動しフリクションが増大することによって、消費電力が上がり、更には低温時にエンジン始動不可を招くおそれがある。 Here, the lubricating oil on the cylinder block side is easily deteriorated because it is mixed at the blow-by component and used at a relatively high temperature. If the lubricating oil is shared by the electromagnetically driven valve, the electromagnetically driven valve may not operate normally and may cause engine stall. Further, the viscosity of the lubricating oil fluctuates and the friction increases, so that the power consumption increases, and the engine may not be started at low temperatures.
そこで、上記内燃機関においては、少なくとも電磁駆動弁からなる第一動弁機構に潤滑油を供給する第一動弁潤滑油経路と、シリンダーブロック側の機関要素に潤滑油を供給するシリンダーブロック側潤滑油経路とを互いに独立した潤滑油経路とする。尚、ここでいう潤滑油の独立性とは、互いの潤滑油経路を流れる潤滑油が混じりあわない状態であることをいう。従って、その独立性が担保されれば、潤滑装置として共用部分があってもよい。 Therefore, in the internal combustion engine, the first valve-lubricating oil path for supplying the lubricating oil to the first valve-operating mechanism including at least an electromagnetically driven valve, and the cylinder block-side lubricating for supplying the lubricating oil to the engine element on the cylinder block side. The oil path is a mutually independent lubricating oil path. The independence of the lubricating oil here means that the lubricating oil flowing through the lubricating oil paths is not mixed. Therefore, as long as the independence is ensured, there may be a common part as a lubricating device.
このように構成される内燃機関において、第一動弁潤滑油経路を流れる潤滑油の圧送を行う潤滑用ポンプの駆動力を、カムシャフトから得るようにする。このようにすることで、潤滑油の圧送のための電力量を不要とする。その結果、電磁駆動弁の駆動に要する電力量に加えて更に電力量が必要とされる状態を回避し、バッテリの負担増加を抑制し得る。これにより、ハーフカムレス構造を有する内燃機関において、吸排気の動弁機構を形成する電磁駆動弁およびカム駆動弁への潤滑油供給を、より好適に行うことが可能となる。 In the internal combustion engine configured as described above, the driving force of the lubricating pump that pumps the lubricating oil flowing through the first valve operating lubricating oil path is obtained from the camshaft. By doing in this way, the electric energy for pumping lubricating oil becomes unnecessary. As a result, it is possible to avoid a state in which more electric power is required in addition to the electric power required for driving the electromagnetically driven valve, and to suppress an increase in the burden on the battery. As a result, in the internal combustion engine having the half camless structure, it is possible to more suitably supply the lubricating oil to the electromagnetically driven valve and the cam driven valve that form the intake / exhaust valve operating mechanism.
ここで、前記潤滑用ポンプは、前記第一動弁機構と前記第二動弁機構が設けられる、前記内燃機関のシリンダーヘッド上の格納室内に格納されるのが好ましい。このようにすることで、潤滑用ポンプを外部からの衝撃等から保護することが可能となる。 Here, it is preferable that the lubricating pump is stored in a storage chamber on a cylinder head of the internal combustion engine in which the first valve mechanism and the second valve mechanism are provided. By doing in this way, it becomes possible to protect the lubrication pump from the impact etc. from the outside.
また、本発明の内燃機関の前記第一動弁潤滑油経路は、更に前記第二動弁機構に潤滑油を供給する第二動弁潤滑油経路から独立している。従って、本発明の内燃機関では、第一動弁機構へ、第一動弁機構専用の潤滑油（電磁駆動弁に適した潤滑油等）を供給できることになる。尚、このとき、第二動弁潤滑油経路とシリンダーブロック側潤滑油経路との独立性は、独立状態、非独立状態の何れであってもよい。 Further, the first valve-operating lubricating oil passage of the internal combustion engine of the present invention, it is further independently of the second valve operating lubricating oil path for supplying lubricating oil to said second valve operating mechanism. Therefore, in the internal combustion engine of the present invention, the first valve mechanism can be supplied with lubricating oil dedicated to the first valve mechanism (such as lubricating oil suitable for an electromagnetically driven valve). At this time, the independence of the second valve-lubricating oil path and the cylinder block side lubricating oil path may be either an independent state or a non-independent state.
ここで、上述までの内燃機関において、前記潤滑用ポンプは、潤滑油を前記第一動弁潤滑油経路に吐出する潤滑油吐出部と、前記クランクシャフトからの駆動力を前記潤滑油吐出部に伝達し該潤滑用ポンプを駆動させるポンプ駆動部とを有し、前記潤滑油吐出部は前記第一動弁潤滑油経路側に配置されるとともに、前記ポンプ駆動部は前記第二動弁潤滑油経路側に配置されるようにしてもよい。 Here, in the internal combustion engine described above, the lubrication pump includes a lubricating oil discharge portion that discharges lubricating oil to the first valve valve lubricating oil path, and a driving force from the crankshaft to the lubricating oil discharge portion. A pump drive unit for transmitting and driving the lubrication pump, wherein the lubricating oil discharge unit is disposed on the first valve-lubricating oil path side, and the pump drive unit is disposed on the second valve-lubricating oil It may be arranged on the route side.
第一動弁潤滑油経路と第二動弁潤滑油経路とが独立した状態において、潤滑用ポンプのポンプ駆動部を第二動弁潤滑油経路側に配置することで、ポンプ駆動部の構成部材間の摺動部、支持部、接触部等を、第二動弁潤滑油経路を流れる潤滑油によって潤滑させることが可能となる。更には、第一動弁潤滑油経路を流れる潤滑油をポンプ駆動部の潤滑に供給しないため、第一動弁潤滑油経路を流れる潤滑油の劣化を抑制し得る。 In the state where the first valve lubricating oil path and the second valve lubricating oil path are independent, the pump driving part of the lubricating pump is arranged on the second valve lubricating oil path side, so that the components of the pump driving part It is possible to lubricate the sliding portion, the support portion, the contact portion and the like with the lubricating oil flowing through the second valve operating lubricating oil path. Furthermore, since the lubricating oil flowing through the first valve operating lubricating oil path is not supplied to the lubrication of the pump drive unit, deterioration of the lubricating oil flowing through the first valve operating lubricating oil path can be suppressed.
また、上述までの内燃機関において、前記第一動弁機構と前記第一動弁潤滑油経路は、前記内燃機関のシリンダーヘッドにおいて仕切壁によって前記第二動弁機構と前記第二動弁潤滑油経路から独立し、前記潤滑用ポンプは、ピストンに連結されたレバーを該ピストンの軸方向に移動させることで潤滑油の圧送を行うピストン式ポンプであって、前記潤滑用ポンプのピストンは前記第一動弁潤滑油経路側に配置され、前記潤滑用ポンプのレバーは前記仕切壁による潤滑油経路の独立が維持された状態で該仕切壁を貫通して前記第二動弁潤滑油経路側に突出するとともに前記カムシャフトの回転駆動力により駆動されるようにしてもよい。 In the internal combustion engine described above, the first valve operating mechanism and the first valve operating lubricating oil path are separated from each other by the partition wall in the cylinder head of the internal combustion engine. Independent of the path, the lubrication pump is a piston type pump that feeds lubricating oil by moving a lever connected to the piston in the axial direction of the piston, and the piston of the lubrication pump is the first pump. It is arranged on the side of the one-valve lubricating oil path, and the lever of the lubrication pump penetrates the partition wall while maintaining the independence of the lubricating oil path by the partition wall to the second valve-lubricating oil path side. You may make it drive by the rotational drive force of the said camshaft while protruding.
即ち、潤滑用ポンプは、ピストンに連結されたレバーがカムシャフトによって駆動されることでピストンを駆動し、第一動弁潤滑油経路に潤滑油を圧送するポンプである。そして、ピストン部分は第一動弁潤滑油経路側に配置される一方で、ピストンに連結されたレバーは、仕切壁を貫通して第二動弁潤滑油経路に配置される。このようにすることで、レバーが連結されているピストンの端面からレバーを含む潤滑用ポンプの構成部材間における摺動部、支持部、接触部等を、第二動弁潤滑油経路を流れる潤滑油によって潤滑させることが可能となる。更には、第一動弁潤滑油経路を流れる潤滑油をポンプ駆動部の潤滑に供給しないため、第一動弁潤滑油経路を流れる潤滑油の劣化を抑制し得る。 That is, the lubrication pump is a pump that drives the piston by a lever connected to the piston being driven by the camshaft, and feeds the lubricating oil to the first valve operating lubricating oil path. And while a piston part is arrange | positioned at the 1st valve-lubricating oil path side, the lever connected with the piston penetrates a partition wall, and is arrange | positioned at a 2nd valve-lubricating oil path. By doing in this way, the sliding part, the support part, the contact part, etc. between the constituent members of the lubricating pump including the lever from the end face of the piston to which the lever is connected are lubricated through the second valve operating lubricating oil path. It can be lubricated with oil. Furthermore, since the lubricating oil flowing through the first valve operating lubricating oil path is not supplied to the lubrication of the pump drive unit, deterioration of the lubricating oil flowing through the first valve operating lubricating oil path can be suppressed.
本発明に係るハーフカムレス構造を有する内燃機関において、吸排気の動弁機構を形成する電磁駆動弁およびカム駆動弁への潤滑油供給を、より好適に行うことが可能となる。 In the internal combustion engine having the half camless structure according to the present invention, it is possible to more suitably supply the lubricating oil to the electromagnetically driven valve and the cam driven valve that form the intake / exhaust valve operating mechanism.
ここで、本発明に係る内燃機関の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Here, an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention will be described based on the drawings.
図１は、本発明が適用される内燃機関１およびその潤滑経路の概略構成を表す図である。内燃機関１は、ハーフカムレス構造を有するガソリンエンジンを示しており、内燃機関１の吸気弁は電磁石の作用により開閉駆動する電磁駆動弁２である。また、内燃機関１の
排気弁は、内燃機関１のクランクシャフト９からの駆動力を伝達部材２０によって伝達されて駆動されるカムシャフト３に設置されたカム５によって、その開閉動作が行われるカム駆動弁４である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
ここで、内燃機関１の潤滑装置としては、第一オイルポンプＰ１を含み、この第一オイルポンプＰ１から供給される潤滑油をクランクシャフト等シリンダーブロック側に送り、エンジン潤滑を行うシリンダーブロック側潤滑装置６（潤滑油経路Ｌ１を含む）と、第二オイルポンプＰ２を含み、この第二オイルポンプから供給される潤滑油を電磁駆動弁２に送り、その潤滑を行う第一シリンダーヘッド側潤滑装置７（潤滑油経路Ｌ２を含む）と、第三オイルポンプＰ３を含み、この第三オイルポンプから供給される潤滑油をカム駆動弁４に送り、その潤滑を行う第二シリンダーヘッド側潤滑装置８（潤滑油経路Ｌ３を含む）と、を備えている。
Here, the lubricating device for the
そして、本発明の実施例においては、各潤滑装置は、シリンダーブロック側潤滑装置６と第二シリンダーヘッド側潤滑装置（カム駆動弁用潤滑装置）８とが、潤滑油経路の一部を共用することで、潤滑油経路Ｌ１およびＬ３は非独立状態となっている。即ち、第一オイルポンプＰ１は第三オイルポンプＰ３としての役割も担う。一方で、第一シリンダーヘッド側潤滑装置７は、他二つの潤滑装置とからは独立した状態となっている。また、第一オイルポンプＰ１はクランクシャフト９を動力源とし、第二オイルポンプＰ２は、カムシャフト３を動力源とする。各ポンプと動力源との関係を、図１中黒塗り矢印で表す。
In the embodiment of the present invention, in each lubrication device, the cylinder block
そこで、以下に電磁駆動弁２内部の潤滑油経路（第一シリンダーヘッド側潤滑装置７における潤滑油経路Ｌ２の一部）、および内燃機関１全体の潤滑油の経路について説明する。
Therefore, the lubricating oil path inside the electromagnetically driven valve 2 (a part of the lubricating oil path L2 in the first cylinder head side lubricating device 7) and the lubricating oil path of the entire
先ず、電磁駆動弁２内部の潤滑油経路を説明するにあたり、電磁駆動弁２の構造を説明する。図２には、電磁駆動弁２およびその潤滑経路を含む吸気側電磁駆動機構３０の具体的構成を示す。図２において内燃機関１のシリンダーヘッド１ａは、シリンダーブロックの上面に固定されるロアヘッド１０と、このロアヘッド１０の上部に設けられたアッパヘッド１１とを備えている。
First, in describing the lubricating oil path inside the electromagnetically driven
前記ロアヘッド１０には、各気筒毎に２つの吸気ポート２６０が形成され、各吸気ポート２６０の燃焼室側の開口端には、吸気弁の弁体２８０ａが着座するための弁座１２が設けられている。前記ロアヘッド１０には、各吸気ポート２６０の内壁面から該ロアヘッド１０の上面にかけて断面円形の貫通部が形成され、その貫通部には筒状のバルブガイド１３が挿入されている。前記バルブガイド１３の内孔には、吸気弁の弁軸２８０ｂが貫通し、前記弁軸２８０ｂが軸方向へ摺動自在となっている。
The
前記アッパヘッド１１において前記バルブガイド１３と軸心が同一となる部位には、第一コア３０１及び第二コア３０２が嵌入されるコア取付孔１４が設けられている。前記コア取付孔１４の下部１４ｂは、その上部１４ａに比して径大に形成されている。以下、前記コア取付孔１４の下部１４ｂを径大部１４ｂと称し、前記コア取付孔１４の上部１４ａを径小部１４ａと称する。
A
前記径小部１４ａには、軟磁性体からなる第一コア３０１と第二コア３０２とが所定の間隙３０３を介して軸方向に直列に嵌挿されている。これらの第一コア３０１の上端と第二コア３０２の下端には、それぞれフランジ３０１ａとフランジ３０２ａが形成されており、第一コア３０１は上方から、また第二コア３０２は下方からそれぞれコア取付孔１４に嵌挿され、フランジ３０１ａとフランジ３０２ａがコア取付孔１４の縁部に当接することにより第一コア３０１と第二コア３０２の位置決めがなされて、前記間隙３０３が所定
の距離に保持されるようになっている。
A
前記第一コア３０１の上部には、コア取付孔１４の径大部１４ｂより径大なアッパプレート３１８が配置され、そのアッパプレート３１８の上部には、筒状でかつその下端周囲にフランジ３０５ａを有するアッパキャップ３０５が配置されている。
An
このアッパキャップ３０５及びアッパプレート３１８は、アッパヘッド１１に螺合するボルト３０４によりアッパヘッド１１の上面に固定されている。この場合、アッパキャップ３０５及びアッパプレート３１８は、フランジ部３０５ａを含むアッパキャップ３０５の下端がアッパプレート３１８の上面に当接すると同時に、アッパプレート３１８の下面が第一コア３０１の上面周縁部に当接した状態でアッパヘッド１１に固定されることになり、その結果、第一コア３０１がアッパヘッド１１に固定される。
The
前記第二コア３０２の下部には、コア取付孔１４の径大部１４ｂと略同一幅のロアプレート３０７が設けられている。このロアプレート３０７は、該ロアプレート３０７の下面からアッパヘッド１１へ貫通するボルト３０６により、前記径小部１４ａと径大部１４ｂの段部における下向きの段差面に固定されている。この場合、ロアプレート３０７が第二コア３０２の下面周縁部に当接した状態で固定されることになり、その結果、第二コア３０２がアッパヘッド１１に固定されることになる。
A
前記第一コア３０１の前記間隙３０３側の面に形成された溝には、第一の電磁コイル３０８が把持されており、前記第二コア３０２の間隙３０３側の面に形成された溝には第二の電磁コイル３０９が把持されている。その際、第一の電磁コイル３０８と第二の電磁コイル３０９とは、前記間隙３０３を介して向き合う位置に配置されるものとする。そして、第一及び第二の電磁コイル３０８、３０９は、吸気側駆動回路と電気的に接続されている。前記した第一コア３０１と第一の電磁コイル３０８は、電磁駆動機構３０の電磁石を構成するものであり、前記した第二コア３０２と第二の電磁コイル３０９も、同様に電磁石を構成する。
A first
前記間隙３０３内には、軟磁性体からなるアーマチャ３１１が配置されている。このアーマチャ３１１には、非磁性体からなる軸部材３１０が、前記アーマチャ３１１の中心から上下方向に延出し、前記第一コア３０１及び前記第二コア３０２を貫通するよう固定されている。この軸部材３１０はアーマチャ３１１の変位を弁体２８０ａに伝達するものであり、いわゆるアーマチャシャフトを構成する。前記軸部材３１０は、その上端が前記第一コア３０１を貫通してアッパキャップ３０５内まで至るとともに、その下端が第二コア３０２を貫通して径大部１４ｂ内まで至るよう形成されている。
An
これに対応して、前記第一コア３０１の上端面と、前記第二コア３０２の下端面のそれぞれの貫通路３２１の出口には、前記軸部材３１０の外径と略同径の内径を有する環状のアッパブッシュ３１９とロアブッシュ３２０とが設けられ、これらアッパブッシュ３１９とロアブッシュ３２０とにより前記軸部材３１０が軸方向に摺動自在に支持されている。すなわち、アッパブッシュ３１９とロアブッシュ３２０は軸部材３１０を支持する軸受け部を構成している。そして、上述のように前記第一コア３０１と第二コア３０２には軸部材３１０が挿通され、この軸部材３１０をそれぞれアッパブッシュ３１９とロアブッシュ３２０が支持している。
Correspondingly, the outlet of each through-
次に、前記アッパキャップ３０５内に延出した軸部材３１０の上端部には、円板状のアッパリテーナ３１２が接合されるとともに、前記アッパキャップ３０５の上部開口部にはアジャストボルト３１３が螺着され、これらアッパリテーナ３１２とアジャストボルト３１３との間には、アッパスプリング３１４が介在している。また、前記アジャストボルト
３１３と前記アッパスプリング３１４との当接面には、前記アッパキャップ３０５の内径と略同径の外径を有するスプリングシート３１５が介装されている。
Next, a disk-shaped
前記径大部１４ｂ内に延出した軸部材３１０の下端部には、吸気弁の弁軸２８０ｂの上端部が当接している。前記弁軸２８０ｂの上端部の外周には、円盤状のロアリテーナ２８０ｃが接合されており、そのロアリテーナ２８０ｃの下面とロアヘッド１０の上面との間には、ロアスプリング３１６が介在している。
The upper end portion of the
また、上記した吸気側電磁駆動機構３０には、軸部材３１０とアッパブッシュ３１９との摺動抵抗、及び軸部材３１０とロアブッシュ３２０との摺動抵抗を低減すべく潤滑機構が設けられている。
In addition, the intake side
前記した潤滑機構は、前記アッパプレート３１８の下面において前記アッパブッシュ３１９の上面に臨む部位に設けられた環状のアッパ側凹部３１８ａと、前記ロアプレート３０７の上面において前記ロアブッシュ３２０に臨む部位に設けられた環状のロア側凹部３０７ａと、図示しないオイルポンプＰ２から吐出された潤滑油を前記アッパ側凹部３１８ａへ導くアッパ側オイル通路４０１と、前記オイルポンプから吐出された潤滑油を前記ロア側凹部３０７ａへ導くロア側オイル通路４０２と、前記アッパ側凹部３１８ａへ供給された余剰の潤滑油を前記ロア側凹部３０７ａへ導く連通路４０３と、前記ロア側凹部３０７ａから軸部材３１０とロアプレート３０７との間隙等を通って径大部１４ｂ内へ降下した潤滑油を図示しないリザーバへ戻すリターン通路４０４とを備えている。
The lubrication mechanism described above is provided at the lower surface of the
図２に示す例では、前記したアッパ側オイル通路４０１は、オイルポンプＰ２からアッパヘッド１１、第一コア３０１のフランジ３０１ａ、及びアッパプレート３１８の内部を経由して前記アッパ側凹部３１８ａに至るよう形成される。前記ロア側オイル通路４０２は、オイルポンプＰ２からアッパヘッド１１、第二コア３０２、及びロアプレート３０７の内部を経由してロア側凹部３０７ａに至るよう形成される。連通路４０３は、アッパ側凹部３１８ａからアッパプレート３１８、第一コア３０１のフランジ３０１ａ、アッパヘッド１１、第二コア３０２のフランジ３０２ａ、及びロアプレート３０７の内部を経由してロア側凹部３０７ａへ至るよう形成される。更にリターン通路４０４は、径大部１４ｂからロアヘッド１０の内部を経由して図示しないリザーバへ至るよう形成されている。尚、上記したアッパ側オイル通路４０１、ロア側オイル通路４０２、連通路４０３、及びリターン通路４０４の構成は、図２に示した構成に限られるものではないことは勿論である。
In the example shown in FIG. 2, the above-described
以上が、電磁駆動弁２内部の潤滑油経路であるが、以下、本発明に係る内燃機関１全体の潤滑油経路について、図３および図４に従い説明する。図３に示すように、内燃機関１においては、潤滑油経路Ｌ１およびＬ３は互いに非独立状態となっている。一方で、潤滑油経路Ｌ２、潤滑油経路Ｌ１およびＬ３からは独立した状態となっている。
The above is the lubricating oil path inside the electromagnetically driven
オイルパン２２に貯留されているシリンダーブロック側潤滑油４１は第一オイルポンプＰ１によって潤滑油経路Ｌ１に圧送される。そして、シリンダーブロック２１における潤滑箇所（以下、「シリンダーブロック側潤滑部」という）２９に供給される。また、潤滑油経路Ｌ１はその途中で分枝して潤滑油経路Ｌ３となる。従って、カム駆動弁４を含むシリンダーヘッド側における潤滑箇所（以下、「シリンダーヘッド側潤滑部」という）２４を潤滑する潤滑油は、シリンダーブロック側潤滑油４１となる。
The cylinder block
一方で、電磁駆動弁２内部の潤滑箇所（以下、「電磁駆動弁内潤滑部」という）２６においては、リザーバ２５に貯留されている電磁駆動弁用潤滑油４０は、カムシャフト３によって駆動される第二オイルポンプＰ２によって汲み上げられ、電磁駆動弁内潤滑部２６
へと供給される。
On the other hand, at the lubrication point (hereinafter referred to as “electromagnetically driven valve lubrication part”) 26 inside the electromagnetically driven
Supplied to.
ここで、潤滑油経路Ｌ２とＬ３との間の潤滑油の独立性を担保すべく、シリンダーヘッド２３内（その上に設けられているシリンダーヘッドカバーも含む）は、シリンダーヘッド内仕切壁２７およびシリンダーヘッドカバー内仕切壁２８によって仕切られている。そして、オイルポンプＰ２は、シリンダーヘッドカバー内仕切壁２８上に設けられており、その取付けの詳細については後述する。また、リザーバ４０は、シリンダーヘッド内仕切壁２７およびシリンダーヘッドカバー内仕切壁２８によって仕切られた電磁駆動弁２が配置された側の空間内に設けられている。
Here, in order to ensure the independence of the lubricating oil between the lubricating oil paths L2 and L3, the inside of the cylinder head 23 (including the cylinder head cover provided thereon) includes the cylinder head
更に具体的に、図４に従って内燃機関１の潤滑油経路を説明する。ここで、オイルパン２２から第一オイルポンプＰ1でくみ上げたシリンダーブロック側潤滑油４１は、オイルフィルタで濾過され、メインオイルホールからシリンダーヘッド２３へ供給される。シリンダーブロック側潤滑油４１はシリンダーヘッド２３からシリンダーヘッド側潤滑部２４に供給され、その結果、カム駆動弁４用のエキゾーストカムジャーナル（カムシャフト３やカム５等を含む）を通り、そのまま直接、あるいはその一部がシザースギヤを通って、これらを潤滑して、オイルパン２２へと戻る。同時に、メインオイルホールに供給されたシリンダーブロック側潤滑油４１は、シリンダーブロック側潤滑部２９に供給され、その結果、クランクジャーナル、クランクピン、コネクティングロッド、ピストンを通過し、これらを潤滑してオイルパン２２に戻る。
More specifically, the lubricating oil path of the
一方、吸気弁を構成する電磁駆動弁２への潤滑油の供給は、潤滑油経路Ｌ１およびＬ３とは別途独立して設けられた潤滑油経路Ｌ２による。これは、リザーバ２５から電磁駆動弁用潤滑油４０を第二オイルポンプＰ２でくみ上げ、オイルホールへと供給すると、オイルホールから電磁駆動弁２へと電磁駆動弁用潤滑油４０が廻り、リザーバ２５へと回収される油路である。その詳細な経路は、図２に従って上記した通りである。
On the other hand, the lubricating oil is supplied to the electromagnetically driven
ここで、シリンダーヘッド２３内の電磁駆動弁２のアクチュエータへ廻る潤滑油経路Ｌ２の潤滑油は、潤滑油経路Ｌ１の潤滑油と異なる粘度である。カム駆動弁４のカムシャフト（エキゾーストカムジャーナル）を廻る潤滑油経路Ｌ３の潤滑油は、潤滑油経路Ｌ１の潤滑油と同一の潤滑油である。
Here, the lubricating oil in the lubricating oil path L2 that goes to the actuator of the electromagnetically driven
即ち、電磁駆動弁用潤滑油４０をシリンダーヘッド内にて独立させるため、潤滑油経路Ｌ２を潤滑油経路Ｌ１およびＬ３から独立させたものである。潤滑油経路Ｌ１（潤滑油経路Ｌ３も含む）を流れるシリンダーブロック側潤滑油４１の潤滑油粘度は、潤滑油経路Ｌ２を流れる電磁駆動弁用潤滑油４０の潤滑油粘度に比較して相対的に高い。電磁駆動弁用潤滑油４０に低粘度のものが要求されるのは、特に、低温領域でエンジン始動を容易にするためである。なお、この場合は、ブローバイガスを電磁駆動弁アクチュエータ側にさらすことのない構造、すなわち、ブローバイガスから潤滑油経路Ｌ２を遮断するシール構造をシリンダーブロック２１とシリンダーヘッド２３との間に設ける等の構造とするとよい。
That is, in order to make the electromagnetically driven
次に、第二オイルポンプＰ２について説明をする。図５に、第二オイルポンプＰ２の構造およびその取付けを概略的に示す。第二オイルポンプＰ２においては、ケーシング６０によって確保される内部空間がピストン５５によってオイル吐出部５８とポンプ駆動部５９とに大別される。そして、ポンプ駆動部５９においては、ピストン５５を駆動させる構成要素が設けられている。ポンプ駆動部５９においては、カムシャフト３に設けられたポンプ用カム５１が揺動部材５２と当接関係にある。揺動部材５２は、揺動中心５３を中心として揺動する部材である。
Next, the second oil pump P2 will be described. FIG. 5 schematically shows the structure and attachment of the second oil pump P2. In the second oil pump P <b> 2, the internal space secured by the
更に、揺動部材５２のポンプ用カム５１との当接部位とは反対側の端部において、揺動部材５２は連結部材５４を介してピストン５５と連結されている。従って、カムシャフト３の回転駆動によって、ピストン５５がケーシング６０内を往復運動する。
Further, the swinging
また、オイル吐出部５８には、電磁駆動弁用潤滑油４０がオイル吐出部５８に流入する流入口５６と、オイル吐出部５８から流出する流出口５７が設けられている。流入口５６および流出口５７には図示されないチェック弁が設けられており、電磁駆動弁用潤滑油４０の逆流が防止される。そして、ピストン５５の往復運動により、電磁駆動弁用潤滑油４０が、潤滑油経路Ｌ２に圧送される。尚、図５中の矢印がオイルの流れを表す。
The
ここで、第二オイルポンプＰ２は、シリンダーヘッドカバー内仕切壁２８に取り付けられている。そして、ポンプ駆動部５９は、潤滑油経路Ｌ３が設けられている側の空間とつながっているとともに、ピストン５５によって潤滑油経路Ｌ２が設けられている側の空間とは分離されている。その結果、ポンプ駆動部５９において存在する揺動部材５２、連結部材５４での摺動部、接触部、または揺動中心５３を、潤滑油経路Ｌ３を流れるシリンダーブロック側潤滑油４１によって潤滑することが可能となる。尚、この際ポンプ駆動部５９において存在する各部材の潤滑には電磁駆動弁用潤滑油４０は使用されないため、電磁駆動弁用潤滑油４０の劣化を抑制し得る。
Here, the second oil pump P2 is attached to the
以上に示す内燃機関１においては、電磁駆動弁２への潤滑油経路Ｌ２が、エンジン本体用の潤滑油経路Ｌ1やカム駆動弁４用の潤滑油経路Ｌ３とから独立されているため、電磁駆動弁用潤滑油４０が、エンジンブロック側潤滑油４１に影響されないこととなる。よって、電磁駆動弁２の潤滑を最適にすることができる。同時に、潤滑油経路Ｌ1と潤滑油経路Ｌ３とを共通の潤滑油、ここでは、エンジンブロック側潤滑油４１を利用することにより、コスト面で有利となる。
In the
また、潤滑油経路Ｌ２に潤滑油を圧送する第二オイルポンプＰ２の駆動源を、図５に示すようにカムシャフト３とすることで、電磁駆動弁２の駆動に要する消費電力量が大きくなるのを抑制することが可能となる。
Further, by using the
尚、オイルポンプＰ２の取付け位置は、シリンダーヘッドカバー内仕切壁２８上だけではなく、シリンダーヘッド仕切壁２７上であってもよい。また、上述の実施例においては、オイルポンプＰ２の例としてピストン式ポンプを示したが、いわゆるダイヤフラム式ポンプを用いて、該ポンプの駆動源をカムシャフト３としてもよい。
The oil pump P2 may be attached not only on the cylinder head cover
図６に本発明の第二の実施例に係る内燃機関１の潤滑油経路を示す。図６に示す潤滑油経路と図３に示す潤滑油経路との違いは、カム駆動弁４に潤滑油を供給する潤滑油経路Ｌ３が、内燃機関本体の潤滑油経路Ｌ１から独立しているとともに、電磁駆動弁２に潤滑油を供給する潤滑油経路Ｌ２と非独立の関係となっている点である。従って、シリンダーヘッド仕切壁２７およびシリンダーヘッドカバー仕切壁２８は設けられていない。また、シリンダーヘッド側潤滑部２４に供給される潤滑油は、電磁駆動弁用潤滑油４０となる。
FIG. 6 shows a lubricating oil path of the
このように潤滑油経路が構成される内燃機関においても、電磁駆動弁用潤滑油４０が、エンジンブロック側潤滑油４１に影響されないこととなるため、電磁駆動弁２の潤滑を最適にすることができる。また、第二オイルポンプＰ２の駆動源をカムシャフト３とすることで、電磁駆動弁２の駆動に要する消費電力量が更に大きくなるのを抑制することが可能となる。
Even in the internal combustion engine having such a lubricating oil path, the electromagnetically driven
図７に本発明の第三の実施例に係る内燃機関１の潤滑油経路を示す。図６に示す潤滑油経路と図３に示す潤滑油経路との違いは、カム駆動弁４に潤滑油を供給する潤滑油経路Ｌ３が、潤滑油経路Ｌ１およびＬ２のそれぞれから独立している点である。従って、シリンダーヘッド側潤滑部２４に供給される潤滑油は、シリンダーブロック側潤滑油４１および電磁駆動弁用潤滑油４０のそれぞれと異なる潤滑油であって、カム駆動弁４の潤滑に適した専用の潤滑油（以下、「カム駆動弁用潤滑油」という）４２である。尚、カム駆動弁用潤滑油４２はリザーバ４３内に貯留されており、第二オイルポンプＰ２と同様にカムシャフト３を駆動源とするオイルポンプＰ３によって、潤滑油経路Ｌ３へ圧送される。尚、リザーバ４３は、シリンダーヘッド内仕切壁２７およびシリンダーヘッドカバー内仕切壁２８によって仕切られたカム駆動弁４が配置された側の空間内に設けられている。
FIG. 7 shows a lubricating oil path of the
このように潤滑油経路が構成される内燃機関においても、電磁駆動弁用潤滑油４０が、エンジンブロック側潤滑油４１に影響されないこととなるため、電磁駆動弁２の潤滑を最適にすることができる。更には、カム駆動弁４にもその潤滑により適した専用の潤滑油を供給することが可能となる。また、第二オイルポンプＰ２の駆動源をカムシャフト３とすることで、電磁駆動弁２の駆動に要する消費電力量が更に大きくなるのを抑制することが可能となる。
Even in the internal combustion engine having such a lubricating oil path, the electromagnetically driven
１・・・・内燃機関
２・・・・電磁駆動弁
３・・・・カムシャフト
４・・・・カム駆動弁
５・・・・カム
６・・・・シリンダーブロック側潤滑装置
７・・・・第一シリンダーヘッド側潤滑装置
８・・・・第二シリンダーヘッド側潤滑装置
９・・・・クランクシャフト
２１・・・・シリンダーブロック
２３・・・・シリンダーヘッド
２４・・・・シリンダーヘッド側潤滑部
２６・・・・電磁駆動弁内潤滑部
２７・・・・シリンダーヘッド内仕切壁
２８・・・・シリンダーヘッドカバー内仕切壁
２９・・・・シリンダーブロック側潤滑部
３０・・・・吸気側電磁駆動機構
４０・・・・電磁駆動弁用潤滑油
４１・・・・シリンダーブロック側潤滑油
４２・・・・カム駆動弁用潤滑油
５１・・・・ポンプ用カム
５２・・・・揺動部材
５３・・・・揺動中心
５４・・・・連結部材
５５・・・・ピストン
５８・・・・オイル吐出部
５９・・・・ポンプ駆動部
Ｌ１・・・・潤滑油経路（シリンダーブロック側潤滑部用）
Ｌ２・・・・潤滑油経路（電磁駆動弁用）
Ｌ３・・・・潤滑油経路（シリンダーヘッド側潤滑部用）
Ｐ１・・・・第一オイルポンプ
Ｐ２・・・・第二オイルポンプ
Ｐ３・・・・第三オイルポンプ
DESCRIPTION OF
L2 ... Lubricating oil path (for electromagnetically driven valve)
L3 ... Lubricating oil path (for cylinder head side lubrication part)
P1 ... First oil pump P2 ... Second oil pump P3 ... Third oil pump
Claims (4)
前記第一動弁機構に潤滑油を供給する第一動弁潤滑油経路と前記内燃機関のシリンダーブロック側の機関要素に潤滑油を供給するシリンダーブロック側潤滑油経路とは互いに独立し、
前記第一動弁潤滑油経路は、更に前記第二動弁機構に潤滑油を供給する第二動弁潤滑油経路から独立しており、
前記第一動弁潤滑油経路における潤滑油の圧送は、前記カムシャフトを駆動源として駆動される潤滑用ポンプによって行われることを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine comprising: a first valve mechanism that uses one of the intake and exhaust valves as an electromagnetically driven valve; and a second valve mechanism that uses the other valve as a cam-driven valve driven by a camshaft.
A first valve-lubricating oil path for supplying lubricating oil to the first valve-operating mechanism and a cylinder block-side lubricating oil path for supplying lubricating oil to an engine element on the cylinder block side of the internal combustion engine are independent of each other;
The first valve lubricating oil path is further independent of a second valve lubricating oil path for supplying lubricating oil to the second valve operating mechanism,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the lubricating oil is pumped in the first valve-lubricating oil path by a lubrication pump driven by the camshaft as a driving source.
前記潤滑油吐出部は前記第一動弁潤滑油経路側に配置されるとともに、前記ポンプ駆動部は前記第二動弁潤滑油経路側に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。 The lubricating pump includes a lubricating oil discharge portion that discharges the lubricating oil to the first valve-operated lubricating oil path, and a pump that drives the lubricating pump by transmitting a driving force from the crankshaft to the lubricating oil discharge portion. A drive unit,
Together with the lubricant discharging portion is disposed in said first valve operating lubricating oil path side, claim 1 or claim wherein the pump drive unit is characterized in that it is disposed in the second valve gear lubricating oil passage side 2. The internal combustion engine according to 2 .
前記潤滑用ポンプは、ピストンに連結されたレバーを該ピストンの軸方向に移動させることで潤滑油の圧送を行うピストン式ポンプであって、
前記潤滑用ポンプのピストンは前記第一動弁潤滑油経路側に配置され、
前記潤滑用ポンプのレバーは前記仕切壁による潤滑油経路の独立が維持された状態で該仕切壁を貫通して前記第二動弁潤滑油経路側に突出するとともに、前記カムシャフトの回転駆動力により駆動されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関。 The first valve mechanism and the first valve lubricating oil path are independent of the second valve mechanism and the second valve lubricating oil path by a partition wall in the cylinder head of the internal combustion engine,
The lubrication pump is a piston type pump that feeds lubricating oil by moving a lever connected to the piston in the axial direction of the piston,
The piston of the lubrication pump is disposed on the first valve-lubricating oil path side,
The lubricating pump lever projects through the partition wall to the second valve lubricating oil path side while maintaining the independence of the lubricating oil path by the partition wall, and the rotational driving force of the camshaft. The internal combustion engine according to claim 1 , wherein the internal combustion engine is driven by the engine.
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