(57)【要約】【課題】シムと仲介駆動機構との摺動部を効率よく潤滑して、耐摩耗性を向上する。【解決手段】可変動弁機構１は、並設された立壁部５に固定された支持パイプ２０ｘに揺動可能に並んで支持された入力部２１及び出力部３１を備え、回転カム１０により入力部２１が駆動されると出力部３１にてバルブ６を駆動する仲介駆動機構２０と、入力部２１と出力部３１との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構４１とを含み、立壁部５と仲介駆動機構２０との間にシム５０の介装部５１が介装されることにより仲介駆動機構２０の位置を調整し、シム５０と仲介駆動機構２０との摺動部に潤滑油７３を供給している。仲介駆動機構の端面３２ｓとシムの表面５０ｓのうち少なくとも一方に複数のディンプル５２を設けている。【選択図】図２
2008050974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並設された立壁部に支持された支持パイプに揺動可能に並んで支持された入力部及び出力部を備え、回転カムにより前記入力部が駆動されると前記出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記入力部と前記出力部との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構とを含み、前記立壁部と前記仲介駆動機構との間にシムの介装部が介装されることにより前記仲介駆動機構の位置が調整され、前記シムと前記仲介駆動機構との摺動部に潤滑油が供給される内燃機関の可変動弁機構において、
前記仲介駆動機構の端面と前記シムの表面のうち少なくとも一方に前記潤滑油を溜める凹状の油溜りを設けた内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
前記油溜りは、複数のディンプルである請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項３】
前記油溜りは、交差する複数の溝である請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動部を潤滑する内燃機関の可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の内燃機関において、バルブのリフト量を連続的に変化させることができる可変動弁機構が知られている。特許文献１には、並設された立壁部に固定された支持パイプに揺動可能に並んで支持された入力部及び出力部を備え、回転カムにより前記入力部が駆動されると前記出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記入力部と前記出力部との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構とを含み構成された可変動弁機構が記載されている。また、特許文献２及び特許文献３には、可変精度を高めるために仲介駆動機構の端面と立壁部との間にシムを介装し、シムで仲介駆動機構の軸線方向位置を微調整する可変動弁機構が記載されている。このような可変動弁機構において、シムは軸方向の力をあまり受けないと考えられるので、シムの摺動部を十分には潤滑していなかった。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【特許文献２】特開２００５−２２６６０４号公報
【特許文献３】特開２００５−１６３７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、入力部及び出力部が揺動することでローラ、カム等の軸方向に対する平行度にずれが生じ、シムが軸方向の力を受けて摩耗することがわかった。特許文献１及び２には、シムの潤滑に関する記載は無い。また、シムの潤滑装置を備えている特許文献３の可変動弁機構は潤滑油を全体に散布しており、シムを装備した可変動弁機構に適用したとしても、シムへの潤滑油の供給量が限られ、さほどの潤滑効果が得られないという問題点がある。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、シムと仲介駆動機構との摺動部を効率よく潤滑して、耐摩耗性を向上した内燃機関の可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、並設された立壁部に固定された支持パイプに揺動可能に並んで支持された入力部及び出力部を備え、回転カムにより前記入力部が駆動されると前記出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記入力部と前記出力部との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構とを含み、前記立壁部と前記仲介駆動機構との間にシムの介装部が介装されることにより前記仲介駆動機構の位置が調整され、前記シムと前記仲介駆動機構との摺動部に潤滑油を供給する内燃機関の可変動弁機構において、前記仲介駆動機構の端面と前記シムの表面のうち少なくとも一方に前記潤滑油を溜める凹状の油溜りを設けたことを特徴とする。
【０００６】
前記シムと前記仲介駆動機構との摺動部を潤滑油で潤滑する方法は、例えば、摺動部の上方に潤滑油噴射装置を設け、摺動部に潤滑油を注ぐというものが挙げられる。
【０００７】
前記油溜りは、特に限定されないが、次の（ｉ）、（ii）を例示する。
（ｉ）前記油溜りを複数のディンプルとしたもの。該ディンプルの直径は０．１〜３ｍｍが好ましく、深さは５〜１０００μｍが好ましく、ディンプルの占める総面積がシムの片側表面のうち５〜４５％となるのが好ましい。ディンプルの形成方法は、特に限定されないが、ショットピーニング、プレス等が例示される。また、特に摺動摩擦が大きくなる部分には、該部分に形成するディンプル密度を上げて部分的に多く潤滑油が溜まるようにしてもよく、本発明の効果を合理的かつ効果的に得ることができる。
【０００８】
（ii）前記油溜りを交差する複数の溝とするもの。該溝の幅は０．１〜３ｍｍが好ましく、深さは５〜１０００μｍが好ましく、溝同士の間隔は０．５〜１０ｍｍが好ましく、溝の占める総面積がシムの片側表面のうち５〜４５％となるのが好ましい。溝の形成方法は、特に限定されないが、シボ加工、切削加工等が例示される。また、特に限定されないが、該溝を格子状に交差させてもよく、自由な角度をもって交差させてもよい。特に摺動摩擦が大きくなる部分には、溝格子の間隔を狭くして部分的に多く潤滑油が溜まるようにしてもよく、本発明の効果を合理的かつ効果的に得ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の内燃機関の可変動弁機構によれば、潤滑油を油溜りにためることにより、摺動部が長期にわたり潤滑された状態を維持できるため、シムと仲介駆動機構との摺動部を効率よく潤滑して、耐摩耗性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の内燃機関２の可変動弁機構１は、並設された立壁部５に固定された支持パイプ２０ｘに揺動可能に並んで支持された入力部２１及び出力部３１を備え、回転カム１０により入力部２１が駆動されると出力部３１にてバルブ６を駆動する仲介駆動機構２０と、入力部２１と出力部３１との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構４１とを含み、立壁部５と仲介駆動機構２０との間にシム５０の介装部５１が介装されることにより仲介駆動機構２０の位置が調整され、シム５０と仲介駆動機構２０との摺動部に潤滑油７３を供給する内燃機関２の可変動弁機構１において、仲介駆動機構の端面３２ｓとシムの表面５０ｓのうち少なくとも一方に潤滑油７３を溜める複数のディンプル５２を設けている。
【実施例１】
【００１１】
本発明の実施例１を図１〜図４を参照しながら詳しく説明する。本実施例の可変動弁機構１は、並設された立壁部５に固定された支持パイプ２０ｘに揺動可能に並んで支持された入力部２１及び出力部３１を備え、回転カム１０により入力部２１が駆動されると出力部３１にてバルブ６を駆動する仲介駆動機構２０と、入力部２１と出力部３１との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構４１とを含み、立壁部５と仲介駆動機構２０との間にシム５０の介装部５１が介装されることにより仲介駆動機構２０の位置が調整され、シム５０と仲介駆動機構２０との摺動部に潤滑油７３を供給する内燃機関２の可変動弁機構１において、摺動部の上方には潤滑油噴射装置７０を設け、シム５０の摺動部側の表面５０ｓには複数のディンプル５２を形成している。
【００１２】
以下、説明上の便宜のため、支持パイプ２０ｘの長さ方向のうちの一方を前方Ｆ、もう一方を後方Ｒとし、支持パイプ２０ｘの周方向のうち、仲介駆動機構２０がロッカーアーム１５を押圧しバルブ６が開く方向を開方向Ｏ、その反対方向を閉方向Ｃとする。
【００１３】
シム５０は、金属板を加工したもので、支持パイプ２０ｘを通すためＵ字状に形成された介装部５１を備え、該Ｕ字の曲部外側にはシム回動防止のために利用される凸部５６が形成されている。介装部５１の仲介駆動機構側の表面には、ショットピーニングにより複数のディンプル５２が形成されている。
【００１４】
ディンプル５２は、介装部５１の略全体に点在するように形成されている。詳しくは、ディンプルの直径は１ｍｍ、深さは１０μｍであり、ディンプルの占める総面積がシムの片側表面のうち略１０％である。なお、本発明のディンプル５２の密度は、特に限定されるものではなく、摺動摩擦の大きい部分の密度を大きくし、潤滑油７３を部分的に多く溜められるように変更できる。
【００１５】
潤滑油噴射装置７０は、潤滑油７３を貯留するリザーバー７１と、リザーバー７１に設けられた潤滑油７３を噴射する噴射口７２とを含み構成され、摺動部の上方のヘッドカバー７に取り付けられている。
【００１６】
支持パイプ２０ｘは、内燃機関内にある複数の可変動弁機構１が共有する一本のパイプであって、シリンダヘッド４の上部に前後方向Ｆ、Ｒに一定間隔をおいて並設された複数の立壁部５に回動不能に固定されている。また、支持パイプ２０ｘには前後方向Ｆ，Ｒに長く長孔２０ｈが形成されており、後述するコントロールシャフトの穴４２ｈに嵌め込まれるピン４２ｐの貫通を可能としている。
【００１７】
入力部２１は、隣接する二つの立壁部５の間において略中央に配設されている。この入力部２１は基本部分となるベース円筒部２２と、このベース円筒部２２の外周面から突出した一対の入力アーム２３と、この入力アーム２３に保持されたカムシャフト２４と、このカムシャフト２４に軸着されたローラ２５と、入力アーム２３の反対側のベース円筒部２２の外周面から突出したリターンアーム２６とから構成される。また、ベース円筒部２２の中央には支持パイプ２０ｘを挿通させるための軸穴が形成され、ベース円筒部２２の内部には回動位相差可変機構４１を保持できる空間が設けられ、ベース円筒部２２の内面には後述する回動位相差可変機構４１のスライダギア４３と噛み合う入力部ヘリカルスプライン２８が形成されている。ローラ２５は回転カム１０のカム面１２ｓに当接し、カムの回転駆動により伝えられる動力を受け取ることができる。
【００１８】
出力部３１は、隣接する二つの立壁部５の間において入力部２１の前後方向Ｆ，Ｒ両側に一つずつ配設されている。各出力部３１は、基本部分となるベース円筒部３２と、このベース円筒部３２の外周面から突出した出力ノーズ３３と、出力ノーズ３３においてロッカーアーム１５のローラ１６を押圧する出力カム面３３ｓとから構成される。出力ノーズ３３はヒレ状に形成され、その外周面である出力カム面３３ｓがロッカーアーム１５のローラ１６と当接している。また、ベース円筒部３２の中央には支持パイプ２０ｘを挿通させるための軸穴が形成され、ベース円筒部３２の内部には回動位相差可変機構４１を保持できる空間が設けられ、ベース円筒部３２の内面には後述する回動位相差可変機構４１のスライダギア４３と噛み合う出力部ヘリカルスプライン３４が形成されている。この出力部ヘリカルスプライン３４は上述した入力部ヘリカルスプライン２８とは異なった角度で形成されている。
【００１９】
回動位相差可変機構は、支持パイプの中を挿通するコントロールシャフト４２と入力部２１及び出力部３１との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギア４３と、スライダギア４３とコントロールシャフト４２との連結に用いるピン４２ｐとを含み構成されている。
【００２０】
コントロールシャフト４２は、径方向にピン４２ｐを嵌挿する穴４２ｈが形成され、嵌挿されたピンはコントロールシャフト４２が支持パイプ２０ｘの中を前後方向Ｆ，Ｒへスライドでき、かつ、コントロールシャフト４２が支持パイプ２０ｘに対して周方向Ｏ，Ｃへスライドするのを阻止している。
【００２１】
スライダギア４３は入力部２１及び出力部３１と支持パイプ２０ｘとの間に挿入されており、上述した入力部２１のベース円筒部２２の内面に形成された入力部ヘリカルスプライン２８に噛み合う入力用ヘリカルスプライン４４と、出力部３１のベース円筒部３２の内面に入力部２１と異なった角度で形成された二箇所の出力部ヘリカルスプライン３４に噛み合う出力用ヘリカルスプライン４５と、両者の間に設けられた小径部４６とから構成される。
【００２２】
小径部４６は、周方向に長く長孔４６ｈが形成されており、支持パイプ２０ｘとともにピン４２ｐを長孔に貫入している。嵌挿されたピンはスライダギア４３がコントロールシャフト４２に対して開閉方向Ｏ，Ｃへスライドでき、かつ、前後方向Ｆ，Ｒへスライドするのを阻止している。
【００２３】
上記構成によると、図示しないアクチュエータによりコントロールシャフト４２を前後方向Ｆ，Ｒに駆動すると、スライダギア４３が入力部２１及び出力部３１を反対方向へ揺動させ、バルブ６のリフト量、開閉タイミングを連続的に変更できる。しかし、コントロールシャフト４２を、例えば、前方Ｆに駆動した場合には仲介駆動機構２０が前方Ｆ側のシム５０を押圧し、前方Ｆ側の出力部の端面３２ｓとシムの表面５０ｓとの間に摺動摩擦が生じる。さらに、入力部２１及び出力部３１のローラ、カム等の回転軸が、コントロールシャフト４２の駆動軸に対して完全には一致していないため、シム５０には部分的に大きな摺動摩擦が生じる部分がある。
【００２４】
可変動弁機構１では潤滑油噴射装置７０により摺動部を潤滑し摺動摩擦を抑制している。本実施例ではさらに、シム５０に複数のディンプル５２を形成しているので、潤滑油７３をいったんディンプル５２にためることにより、摺動部が長期にわたり潤滑された状態を維持できるため、シム５０と仲介駆動機構２０との摺動部を効率よく潤滑して、耐摩耗性を向上することができる。
【実施例２】
【００２５】
実施例２の可変動弁機構１は、実施例１と同じような構成であるが、シム５０に設けた油溜りがディンプル５２ではなく溝であるという点で実施例１とは相違する。本実施例のシム５０の摺動部側の表面には、図４（ｃ）に示すように、シボ加工により交差する複数の溝５３を形成している。
【００２６】
溝５３は、シボ加工により介装部５１の略全体にわたり格子状に交差するように形成されている。詳しくは、溝の幅は１ｍｍ、深さは１０μｍ、間隔は1ｍｍである。溝５３の形状は、図４（ｅ）及び（ｆ）に示すように、断面コ字状や溝の角を丸めたものがある。なお、本発明の交差する複数の溝５３の間隔は、特に限定されるものではなく、摺動摩擦の大きい部分の溝５３の間隔を小さくし、潤滑油７３を部分的に多く溜められるように変更できる。
【００２７】
上記構成によると、潤滑油７３をいったん溝５３にためることにより、摺動部が長期にわたり潤滑された状態を維持できるため、シム５０と仲介駆動機構２０との摺動部を効率よく潤滑して、耐摩耗性を向上することができる。
【００２８】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもでき、シム５０の両面に複数のディンプル５２又は交差する複数の交差する溝５３を形成し、該シム５０を入力部と出力部との間に介装してもよい。また、図４（ｂ）及び（ｄ）に示すように、シムの表面と摺動する入力部２１若しくは出力部３１の端面に、複数のディンプル３５若しくは交差する複数の交差する溝３６を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例の可変動弁機構を示す全体側面図である。
【図２】本発明の実施例の仲介駆動機構、シム及び潤滑油噴射装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施例の仲介駆動機構を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例１の（ａ）はシムを示す正面図、（ｂ）は出力部を示す斜視図である。実施例２の（ｃ）はシムを示す正面図、（ｄ）は出力部を示す斜視図、（ｅ）及び（ｆ）は溝を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    可変動弁機構
２    内燃機関
５    立壁部
６    バルブ
１０    回転カム
２０    仲介駆動機構
２１    入力部
３１    出力部
３２ｓ  端面
４１    回動位相差可変機構
５０    シム
５０ｓ  表面
５１    介装部
５２    ディンプル
７３    潤滑油
【図１】
2008050974.tif 000003
【図２】
2008050974.tif 000004
【図３】
2008050974.tif 000005
【図４】
2008050974.tif 000006