(57)【要約】      （修正有）【課題】吸気バルブ又は排気バルブを最大限開弁したときにカムとバルブリフタとの間の接触部分の潤滑を十分確保し、燃費の向上を図る。【解決手段】バルブリフタガイドＧに沿って摺動するバルブリフタ３３をカム６により押し下げることでバルブステム３１を開弁する方向に変位させる内燃機関の動弁機構に、前記バルブリフタにおけるカムに対して摺動する頂面３３ａとバルブリフタガイドに対して摺動する側周面３３ｂとを連通するバルブリフタ側液路３３ｘと、前記バルブリフタガイドにおけるバルブリフタに対して摺動する内周面に開口するとともに内燃機関の潤滑液流通路と連通し、少なくともバルブリフタが最大に押し下げられたときに前記バルブリフタ側液路と連通して前記摺動面に潤滑液を供給するためのバルブリフタガイド側液路Ｇｂとを備えさせる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブリフタガイドに沿って摺動するバルブリフタをカムにより押し下げることでバルブステムを開弁する方向に変位させる内燃機関の動弁機構であって、
前記バルブリフタにおけるカムに対して摺動する頂面と、バルブリフタガイドに対して摺動する側周面とを連通するバルブリフタ側液路と、
前記バルブリフタガイドにおけるバルブリフタに対して摺動する内周面に開口するとともに内燃機関の潤滑液流通路と連通し、少なくともバルブリフタが最大に押し下げられたときに前記バルブリフタ側液路と連通して前記摺動面に潤滑液を供給するためのバルブリフタガイド側液路と
を備えていることを特徴とする内燃機関の動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転するカムによりバルブリフタを押圧し、吸気バルブ又は排気バルブを開閉させる動弁機構が知られている。
【０００３】
このような動弁機構において、バルブリフタはスプリングにより閉弁側に付勢されており、吸気バルブ又は排気バルブを開弁させる際にはカムがスプリングによる付勢力に抗してバルブリフタを押し下げる。そのため、開弁時にはカムのバルブリフタに接触する部分が大きな付勢力を受けることとなり、カムとバルブリフタとの間に大きな摩擦力が発生し、大きなメカロスが発生して燃費に悪影響を及ぼす。
【０００４】
従って、カムとバルブリフタとの間に潤滑液を供給して摩擦の低減を図ることが望ましい。そのための手段として、カムジャーナルを軸支する軸受部及びカムシャフトの前記軸受部に軸支される部位に潤滑液供給用の液路をそれぞれ穿設し、閉弁時においてカムシャフトが特定の位相にある際に前記軸受部の液路とカムシャフトの液路とが連通してバルブリフタの頂面に向けて潤滑液を供給する構成が考えられている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１５９９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、バルブリフタがスプリングから受ける付勢力はバルブを最大限に開弁させたときに最大となるが、このとき、カムはベースサイクルではなくカムローブでバルブリフタと接触している。しかるに、特許文献１記載の構成は閉弁時にバルブリフタの頂面に向けて潤滑液を供給するものであって、バルブが最大限に開弁するタイミングでカムとバルブリフタとの接触部分又はその近傍に潤滑液が直接供給されるわけではない。そのため、前記接触部分の潤滑が不十分であるという問題がなお発生し得る。
【０００７】
本発明は以上の点に着目し、特に吸気バルブ又は排気バルブを最大限開弁させたときにカムとバルブリフタとの間の接触部分の潤滑を十分確保し、燃費の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決すべく、本発明に係る内燃機関の動弁機構は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る内燃機関の動弁機構は、バルブリフタガイドに沿って摺動するバルブリフタをカムにより押し下げることでバルブステムを開弁する方向に変位させる内燃機関の動弁機構であって、前記バルブリフタにおけるカムに対して摺動する頂面と、バルブリフタガイドに対して摺動する側周面とを連通するバルブリフタ側液路と、前記バルブリフタガイドにおけるバルブリフタに対して摺動する内周面に開口するとともに内燃機関の潤滑液流通路と連通し、少なくともバルブリフタが最大に押し下げられたときに前記バルブリフタ側液路と連通して前記摺動面に潤滑液を供給するためのバルブリフタガイド側液路とを備えている。
【０００９】
このようなものであれば、バルブリフタが最大に押し下げられた際には、内燃機関の潤滑液流通路からバルブリフタガイド側液路及びバルブリフタ側液路を経てバルブリフタとカムとの接触部分又はその近傍に潤滑液が直接供給される。従って、バルブリフタが最大に押し下げられたときにカムとバルブリフタとの間の接触部分の潤滑を十分確保することによりこれらの間の摩擦を低減し、燃費の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、吸気バルブ又は排気バルブを最大限開弁させたときにカムとバルブリフタとの間の接触部分の潤滑を十分確保し、燃費の向上を図る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用内燃機関の気筒の上部を示す要部断面図。
【図２】同実施形態の動弁機構の要部を示す縦断面図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図。
【図４】同実施形態の動弁機構による動作を示す図。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面図。
【図６】本発明の他の実施態様に係る動弁機構を示す図。
【図７】本発明の他の実施態様に係る動弁機構を示す図。
【図８】本発明の他の実施態様に係る動弁機構を示す図。
【図９】図８におけるＣ−Ｃ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を図１〜図５を参照しつつ以下に述べる。
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態の車両用内燃機関は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒を具備している。図１は、そのうちの一つの気筒１の上部を拡大して示すものである。図中、符号１は気筒、符号２は吸気ポート、符号３は吸気バルブ、符号４は排気ポート、符号５は排気バルブである。内燃機関におけるインジェクタ（燃料噴射弁。図示せず）は、吸気ポート２内に燃料を噴射するポート噴射式のものであってもよいし、気筒１の燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射式のものであってもよい。
【００１４】
図１〜図４に、本実施形態の内燃機関の吸気バルブ３の駆動機構を示している。吸気バルブ３は、吸気ポート２の終端部にあるバルブシート２１に着座して吸気ポート３の終端部を閉塞するポペットバルブである。吸気バルブ３は、バルブシート２１に着座する皿状の先端部から棒状のバルブステム３１が基端部に向けて伸長した形状をなし、その基端部がバルブリフタ３３にシム３２を介して接続されている。
【００１５】
吸気バルブ３は、付勢手段であるコイルスプリング３５により閉弁側に弾性付勢されている。このコイルスプリング３５とバルブリフタ３３との間には、スプリングリテーナ３４を介在させている。このスプリングリテーナ３４は、バルブステム３１を取り巻くように配置している。コイルスプリング３５は、一端側がシリンダヘッドの所定箇所の壁面に支持され、他端側はスプリングリテーナ３４の基端側の部位に支持される。
【００１６】
バルブリフタ３３は、一方が開口した円筒状をなし、バルブステム３１及びコイルスプリング３５を内部に収容するように、シム３２を介してバルブステム３１に冠着してある。
【００１７】
バルブリフタ３３の頂面３３ａの上方には、カム６が存在している。カム６は、図示しないカムシャフトに固設されている。カムシャフト及びカム６は、内燃機関の図示しないクランクシャフトから巻掛伝動機構（タイミングベルトまたはタイミングチェーン等）を介して回転駆動力の伝達を受け、回転する。また、このカム６は、バルブリフタ３３の頂面３３ａの中心から変位した箇所でバルブリフタ３３との接触を開始し、バルブリフタ３３の頂面３３ａ上を摺動する。そのため、カム６の回転に伴い、バルブリフタ３３とカム６との間に摩擦力が発生し、この摩擦力を受けてバルブリフタ３３が軸心周りに回転する。
【００１８】
その上で、シリンダヘッドには、バルブリフタ３３の昇降移動の方向を案内するバルブリフタガイドＧを形成している。このバルブリフタガイドＧにおけるバルブリフタ３３に対して摺動する内周面には、全周に亘って潤滑液を流通させるための液溝Ｇａと、この液溝Ｇａと内燃機関において潤滑液を流通させるための主要な潤滑液流通路であるメインギャラリＭＧとを連通させるバルブリフタガイド側液路Ｇｂとを設けている。前記メインギャラリＭＧには、液圧供給源である図示しない液圧ポンプから潤滑液が供給される。
【００１９】
一方、バルブリフタ３３には、側周面３３ａと、カム６に対して摺動する頂面３３ｂとを連通するバルブリフタ側液路３３ｘを設けている。バルブリフタ側液路３３ｘは、吸気バルブ３が最大限に開弁する際すなわちバルブリフタ３３が最大限に押し下げられる際に前記バルブリフタガイドＧの液溝Ｇａと連通し、吸気バルブ３が閉弁している際すなわちバルブリフタ３３が押し下げられていない際にはバルブリフタガイドＧの液溝Ｇａと連通しない。
【００２０】
ここで、図２〜図５を参照しつつ、吸気バルブ３の作動及び潤滑油の流通態様を説明する。
【００２１】
図２に示すようにカム６のベースサイクルがバルブリフタ３３の頂面３３ａに対向しているときは、吸気バルブ３が閉弁している。その際には、バルブリフタガイドＧの液溝Ｇａの上端よりもバルブリフタ側液路３３ｘの下端が上方に位置している。そのため、図２及び図３に示すように、前記液溝Ｇａはバルブリフタ３３の側周面３３ｂによりほぼ閉塞されている。
【００２２】
一方、図４に示すようにカム６のカムローブの最も径方向に突出した部位によりバルブリフタ３３の頂面３３ａが押し下げられているときは、吸気バルブ３が最大限に開弁している。その際には、図４及び図５に示すように、バルブリフタガイドＧのバルブリフタガイド側液路Ｇｂ、同じくバルブリフタガイドＧの液溝Ｇａ及びバルブリフタ３３のバルブリフタ側液路３３ｘが連通している。そのため、メインギャラリＭＧ内を流通する潤滑液の一部は、バルブリフタガイド側液路Ｇｂ、前記液溝Ｇａ及びバルブリフタ側液路３３ｘを経由して、バルブリフタ３３の頂面３３ａに導かれる。すなわち、吸気バルブ３が最大限に開弁している際に、バルブリフタ３３の頂面３３ａとカム６との摺動部位に潤滑液が供給される。
【００２３】
なお、本実施形態では、シリンダヘッドの排気バルブ５側にも同様に、バルブリフタ５３を案内するバルブリフタガイドＧＧの内周面に全周に亘って液溝ＧＧａを設けているとともに、この液溝ＧＧａに連通するバルブリフタガイド側液路ＧＧｂを設けている。また、バルブリフタ５３にも、吸気バルブ３のバルブリフタ３３と同様に、側周面５３ｂと頂面５３ａとを連通するバルブリフタ側液路５３ｘを設けている。この液路５３ｘも、排気バルブ５が最大限に開弁する際すなわちバルブリフタ５３が最大限に押し下げられる際に前記バルブリフタガイドＧＧのバルブリフタガイド側液路ＧＧｂ及び液溝ＧＧａと連通し、吸気バルブ５が閉弁している際すなわちバルブリフタ５３が押し下げられていない際にはバルブリフタガイドＧＧのバルブリフタガイド側液路ＧＧｂ及び液溝ＧＧａと連通しない。
【００２４】
以上に述べたように、本実施形態によれば、バルブリフタ３３、５３の最大リフト時にメインギャラリＭＧからバルブリフタガイド側液路Ｇｂ、ＧＧｂ、液溝Ｇａ、ＧＧａ及びバルブリフタ側液路３３ｘ、５３ｘを経てバルブリフタ３３、５３の頂面３３ａ、５３ａすなわちカム６との摺動面に潤滑液が直接供給される。従って、バルブリフタ３３、５３の最大リフト時におけるカム６とバルブリフタ３３、５３との間の摩擦を十分低減し、燃費の向上を図ることができる。
【００２５】
その上、吸気バルブ３又は排気バルブ５が閉弁しているときは前記液路３３ｘ、５３ｘが閉塞されており、吸気バルブ３又は排気バルブ５がある程度以上開弁しているときにのみバルブリフタガイド側液路Ｇｂ、ＧＧｂ、液溝Ｇａ、ＧＧａ及びバルブリフタ側液路３３ｘ、５３ｘが連通するようにしているので、潤滑液をバルブリフタ３３、５３の頂面３３ａ、５３ａに向けて噴射することによる液圧ポンプの負荷を低減でき、この点からも燃費の向上を図ることができる。
【００２６】
さらに、前記液溝Ｇａ、ＧＧａをバルブリフタガイドＧ、ＧＧの内周面の全周に亘って設けているので、バルブリフタ３３、５３が軸心周りに回転しても、バルブリフタ３３、５３の最大リフト時に、バルブリフタガイド側液路Ｇｂ、ＧＧｂとバルブリフタ側液路３３ｘ、５３ｘとを連通させることができ、バルブリフタ３３、５３の頂面３３ａ、５３ａとカム６との間の摺動部位に潤滑液を確実に供給できる。加えて、バルブリフタ３３、５３の側周面３３ｂ、５３ｂの全域に潤滑液が供給されるので、バルブリフタガイドＧ、ＧＧの内周面とバルブリフタ３３、５３の側周面３３ｂ、５３ｂとの間の摩擦抵抗も低減できるとともに、バルブリフタ３３、５３が回転しやすくなるのでバルブリフタ３３、５３の頂面３３ａ、５３ａの特定箇所が集中的に摩耗することを抑制することができる。
【００２７】
そして、前記液路３３ｘ、５３ｘ内を流通する潤滑液によりバルブリフタ３３、５３、シム３２、５２及びバルブステム３１、５１が冷却されるので、シム３２、５２及びバルブステム３１、３１の熱害を低減することができる。
【００２８】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２９】
例えば、図６に概略的に示すように、液路３３ｘにおけるシム３２（及びバルブステム３１）の直上又はその近傍に、この液路３３ｘから潤滑液の供給を受ける液だめ３３ｘ１を設けてもよい。このような構成を採用すれば、液だめ３３ｘ１内の潤滑液によりシム３２及びバルブステム３１を冷却することができるので、より効果的にシム３２及びバルブステム３１の熱害を低減することができる。
【００３０】
また、図７に示すように、シム３２に向けて開口する分岐路３３ｘ２を液路３３ｘから分岐させて設けてもよい。このような分岐路３３ｘ２を設ければ、潤滑液によりシム３２及びバルブステム３１を直接冷却できるので、これらシム３２及びバルブステム３１の熱害をさらに効果的に低減することができる。
【００３１】
加えて、同図に示すように、液路３３ｘの先端部３３ｘａを傾斜させ、カム６の突出部の移動方向と対向する方向に潤滑液を噴射させるようにしてもよい。このような構成を採用すれば、潤滑液の少なくとも一部がカム６に吹き付けられるので、さらに効果的にカム６とバルブリフタ３３との間の潤滑を図ることができる。
【００３２】
一方、図８及び図９に示すように、バルブリフタガイドＧの内周面ではなく、バルブリフタ３３の側周面３３ａの全周に亘って液溝３３ｙを設けるとともに、この液溝３３ｙに連通させて液路３３ｘを設けるようにしてもよい。このような構成であっても、バルブリフタ３３の最大リフト時にメインギャラリＭＧと連通する液路Ｇｘと前記液溝３３ｙとが連通するように構成すれば、本発明の主要な効果、すなわち、バルブリフタ３３の最大リフト時にバルブリフタ３３の頂面３３ａすなわちカム６との摺動面に潤滑液を直接供給することにより、バルブリフタ３３の最大リフト時におけるカム６とバルブリフタ３３との間の摩擦を十分低減し、燃費の向上を図ることができるという効果が得られる。
【００３３】
なお、図６〜図９を参照しつつそれぞれ述べた各態様の説明において、図１〜図５を参照しつつ前述した実施形態におけるものと対応する部位には同一の名称及び符号を付している。
【００３４】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【符号の説明】
【００３５】
３…バルブ（吸気バルブ）
３３…バルブリフタ
３３ａ…頂面
３３ｘ…バルブリフタ側液路
６…カム
Ｇ…バルブリフタガイド
Ｇｂ…バルブリフタガイド側液路
【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】
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【図８】
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【図９】
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