(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁電流が印加されたときに電磁力を発生する電磁石と、
磁性体からなる可動子と一体的に形成され、前記電磁石から前記可動子に作用する電磁力を内燃機関の吸気弁又は排気弁へ伝達する軸部材と、
前記軸部材を摺動自在に支持する軸受け部と、
前記軸受け部に潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構と、
前記軸部材の外周面における少なくとも前記軸受け部と接触する部位に形成され、前記潤滑剤供給機構から供給された潤滑剤を流通させる溝部と、を備え、
前記可動子が板状の磁性体で形成されるとともに前記軸部材が前記可動子を貫通するように形成されており、前記溝部は前記軸部材の外周面における前記可動子の一側の部位から他側の部位にかけて連続的に形成されることを特徴とする内燃機関の電磁駆動式動弁機構。
【請求項２】
前記溝部は、前記軸部材の外周面に螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の電磁駆動式動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁力を利用して内燃機関の吸気弁およびまたは排気弁を開閉駆動する電磁駆動式動弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車などに搭載される内燃機関では、吸排気弁の開閉駆動に起因した機械損失の防止、吸気のポンピング損失の防止、正味熱効率の向上等を目的として、吸気弁及び排気弁の開閉タイミングを任意に変更可能な電磁駆動式動弁機構の開発が進められている。
【０００３】
電磁駆動式動弁機構としては、例えば、磁性体からなる可動子と一体的に形成されるとともに吸排気弁と連動して摺動可能な軸部材と、励磁電流が印加されたときに前記軸部材を閉弁方向へ変位させる電磁力を発生する閉弁用電磁石と、励磁電流が印加されたときに前記軸部材を開弁方向へ変位させる電磁力を発生する開弁用電磁石と、前記軸部材を開弁側変位端と閉弁側変位端との中立位置に弾性支持する弾性部材とを備えたものが提案されている。
【０００４】
このような電磁駆動式動弁機構によれば、従来の動弁機構のように機関出力軸（クランクシャフト）の回転力を利用して吸排気弁を開閉駆動させる必要がないため、吸排気弁の駆動に起因した機械損失が防止される。
【０００５】
更に、上記した電磁駆動式動弁機構によれば、機関出力軸の回転動作と独立して吸排気弁を開閉駆動させることが可能となるため、吸排気弁の開閉時期や開度を制御する場合の自由度が高い等、種々の利点がある。
【０００６】
一方、上記したような電磁駆動式動弁機構では、軸部材が変位する際に該軸部材の摺動部位に摩擦が発生するため、摺動部位の摩耗が誘発されるとともに、その摩擦に抗して軸部材を変位させるべく開弁用電磁石及び閉弁用電磁石に比較的多量の励磁電流を印加しなければならないという問題があった。
【０００７】
このような問題に対して、従来では、特開平１１−３６８２９号公報に記載されたような電磁駆動弁が提案されている。前記公報に記載された電磁駆動弁は、弁体に電磁力を伝達する軸部材と、その軸部材を摺動自在に保持する軸受け部とを備えた電磁駆動弁であって、前記軸受け部に潤滑油を供給する機構を備えたものである。すなわち、前記公報に記載された電磁駆動弁は、電磁力を受けたときに弁体と連動して摺動する摺動体の摺動部分に潤滑油を供給する機構を備えたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような従来の電磁駆動弁では、軸部材と軸受け部との摺動抵抗を極力低くすべく軸部材の表面及び軸受け部の表面が平滑に形成されている。しかしながら、軸部材の表面と軸受け部の表面とが平滑に形成されると、軸部材の表面と軸受け部の表面とが密接し易くなるため、潤滑油供給機構から供給された潤滑油が前記軸部材と前記軸受け部との間に流入し難くなる。
【０００９】
この結果、軸部材と軸受け部との間に油膜を形成することが困難となり、軸部材およびまたは軸受け部の一部が摩耗する場合がある。
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の電磁駆動式動弁機構において、吸排気弁に電磁力を伝達する軸部材と、軸部材を摺動自在に保持する軸受け部との間に適当な油膜を形成することができる技術を提供することにより、軸部材およびまたは軸受け部の摩耗を防止することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構は、
励磁電流が印加されたときに電磁力を発生する電磁石と、
磁性体からなる可動子と一体的に形成され、前記電磁石から前記可動子に作用する電磁力を内燃機関の吸気弁又は排気弁へ伝達する軸部材と、
前記軸部材を摺動自在に支持する軸受け部と、
前記軸受け部に潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構とを備え、
前記軸部材の外周面における少なくとも前記軸受け部と接触する部位には、前記潤滑剤供給機構から供給された潤滑剤を流通させる溝部が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された内燃機関の電磁駆動式動弁機構では、電磁石に励磁電流が印加されたときに、前記電磁石から可動子へ電磁力が作用して可動子が変位する。
【００１２】
可動子が変位すると、該可動子と一体的に形成された軸部材が軸受け部に支持されつつ変位し、その軸部材の変位が吸気弁又は排気弁へ伝達されることになる。
【００１３】
その際、潤滑剤供給機構は、軸受け部に潤滑剤を供給する。潤滑剤供給機構から軸受け部に供給された潤滑剤は、軸部材の溝部を伝って軸部材と軸受け部との間へ流入する。
【００１４】
この結果、軸部材が変位する際に、該軸部材と軸受け部との間に潤滑剤の膜を形成することが容易となる。
本発明に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構において、溝部は、例えば、軸部材の外周面に螺旋状に形成された溝であってもよく、軸部材の外周面に軸方向に沿って形成された複数の溝であってもよい。
【００１５】
本発明に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構において、可動子が板状の磁性体で形成されるとともに、軸部材が前記可動子を貫通するように形成されている場合には、溝部は、軸部材の外周面における可動子の一側の部位から他側の部位にかけて連続的に形成されるようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電磁駆動弁を有する内燃機関の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１及び図２に示す内燃機関１は、４つの気筒２１を備えた４ストローク・サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。
【００１８】
内燃機関１は、４つの気筒２１及び冷却水路１ｃが形成されたシリンダブロック１ｂと、このシリンダブロック１ｂの上部に固定されたシリンダヘッド１ａとを備えている。
【００１９】
前記シリンダブロック１ｂには、機関出力軸たるクランクシャフト２３が回転自在に支持され、このクランクシャフト２３は、各気筒２１内に摺動自在に装填されたピストン２２とコネクティングロッド１９を介して連結されている。
【００２０】
前記クランクシャフト２３の端部には周縁に複数の歯が形成されたタイミングロータ５１ａが取り付けられ、そのタイミングロータ５１ａ近傍のシリンダブロック１ｂには電磁ピックアップ５１ｂが取り付けられている。これらタイミングロータ５１ａと電磁ピックアップ５１ｂは、クランクポジションセンサ５１を構成する。
【００２１】
前記シリンダブロック１ｂには、前記冷却水路１ｃ内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ５２が取り付けられている。
各気筒２１のピストン２２上方には、ピストン２２の頂面とシリンダヘッド１ａの壁面とに囲まれた燃焼室２４が形成されている。前記シリンダヘッド１ａには、各気筒２１の燃焼室２４に臨むよう点火栓２５が取り付けられ、この点火栓２５には、該点火栓２５に駆動電流を印加するためのイグナイタ２５ａが接続されている。
【００２２】
前記シリンダヘッド１ａにおいて各気筒２１の燃焼室２４に臨む部位には、吸気ポート２６の開口端が２つ形成されるとともに、排気ポート２７の開口端が２つ形成されている。そして、前記シリンダヘッド１ａには、前記吸気ポート２６の各開口端を開閉する吸気弁２８と、前記排気ポート２７の各開口端を開閉する排気弁２９とが進退自在に設けられている。
【００２３】
前記シリンダヘッド１ａには、励磁電流が印加されたときに発生する電磁力を利用して前記吸気弁２８を進退駆動する電磁駆動機構３０（以下、吸気側電磁駆動機構３０と称する）が吸気弁２８と同数設けられている。各吸気側電磁駆動機構３０には、該吸気側電磁駆動３０に励磁電流を印加するための駆動回路３０ａ（以下、吸気側駆動回路３０ａと称する）が電気的に接続されている。
【００２４】
前記シリンダヘッド１ａには、励磁電流が印加されたときに発生する電磁力を利用して前記排気弁２９を進退駆動する電磁駆動機構３１（以下、排気側電磁駆動機構３１と称する）が排気弁２９と同数設けられている。各排気側電磁駆動機構３１には、該排気側電磁駆動機構３１に励磁電流を印加するための駆動回路３１ａ（以下、排気側駆動回路３１ａと称する）が電気的に接続されている。
【００２５】
内燃機関１のシリンダヘッド１ａには、４つの枝管からなる吸気枝管３３が接続され、前記吸気枝管３３の各枝管は、各気筒２１の吸気ポート２６と連通している。
【００２６】
前記シリンダヘッド１ａにおいて前記吸気枝管３３との接続部位の近傍には、その噴孔が吸気ポート２６内に臨むよう燃料噴射弁３２が取り付けられている。前記吸気枝管３３は、吸気の脈動を抑制するためのサージタンク３４に接続されている。前記サージタンク３４には、吸気管３５が接続され、吸気管３５は、吸気中の塵や埃等を取り除くためのエアクリーナボックス３６と接続されている。
【００２７】
前記吸気管３５には、該吸気管３５内を流れる空気の質量（吸入空気質量）に対応した電気信号を出力するエアフローメータ４４が取り付けられている。前記吸気管３５において前記エアフローメータ４４より下流の部位には、該吸気管３５内を流れる吸気の流量を調整するスロットル弁３９が設けられている。
【００２８】
前記スロットル弁３９には、ステッパモータ等からなり印加電力の大きさに応じて前記スロットル弁３９を開閉駆動するスロットル用アクチュエータ４０と、前記スロットル弁３９の開度に対応した電気信号を出力するスロットルポジションセンサ４１とが取り付けられている。
【００２９】
前記スロットル弁３９には、該スロットル弁３９と独立に回動自在であり、且つアクセルペダル４２に連動して回動する図示しないアクセルレバーが取り付けられ、そのアクセルレバーには、該アクセルレバーの回動量に対応した電気信号を出力するアクセルポジションセンサ４３が取り付けられている。
【００３０】
一方、前記内燃機関１のシリンダヘッド１ａには、４本の枝管が内燃機関１の直下流において１本の集合管に合流するよう形成された排気枝管４５が接続され、前記排気枝管４５の各枝管が各気筒２１の排気ポート２７と連通している。
【００３１】
前記排気枝管４５は、排気浄化触媒４６を介して排気管４７に接続され、排気管４７は、下流にて図示しないマフラーと接続されている。前記排気枝管４５には、該排気枝管４５内を流れる排気、言い換えれば、排気浄化触媒４６に流入する排気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ４８が取り付けられている。
【００３２】
ここで、上記した排気浄化触媒４６としては、例えば、該排気浄化触媒４６に流入する排気の空燃比が理論空燃比近傍の所定の空燃比であるときに排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯx）を浄化する三元触媒、該排気浄化触媒４６に流入する排気の空燃比がリーン空燃比であるときは排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯx）を吸蔵するとともに該排気浄化触媒４６に流入する排気の空燃比が理論空燃比もしくはリッチ空燃比であるときは吸蔵していた窒素酸化物（ＮＯx）を放出しつつ還元・浄化する吸蔵還元型ＮＯx触媒、該排気浄化触媒４６に流入する排気の空燃比が酸素過剰状態にあり且つ所定の還元剤が存在するときに排気中の窒素酸化物（ＮＯx）を還元・浄化する選択還元型ＮＯx触媒、もしくは上記した各種の触媒を適宜組み合わせてなる触媒である。
【００３３】
上記したように構成された内燃機関１には、該内燃機関１の運転状態を制御するための電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）２０が併設されている。
【００３４】
前記ＥＣＵ２０には、スロットルポジションセンサ４１、アクセルポジションセンサ４３、エアフローメータ４４、空燃比センサ４８、クランクポジションセンサ５１、水温センサ５２等の各種センサが電気配線を介して接続され、各センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。
【００３５】
前記ＥＣＵ２０には、イグナイタ２５ａ、吸気側駆動回路３０ａ、排気側駆動回路３１ａ、燃料噴射弁３２、スロットル用アクチュエータ４０等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０は、上記した各種センサの出力信号値をパラメータとして、イグナイタ２５ａ、吸気側駆動回路３０ａ、排気側駆動回路３１ａ、燃料噴射弁３２、或いはスロットル用アクチュエータ４０を制御することが可能になっている。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る吸気側電磁駆動機構３０及び排気側電磁駆動機構３１の具体的な構成について述べる。尚、吸気側電磁駆動機構３０と排気側電磁駆動機構３１とは同様の構成であるため、吸気側電磁駆動機構３０のみを例に挙げて説明する。
【００３７】
図３は、吸気側電磁駆動機構３０の構成を示す断面図である。図３において内燃機関１のシリンダヘッド１ａは、シリンダブロック１ｂ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。
【００３８】
前記ロアヘッド１０には、各気筒２１毎に２つの吸気ポート２６が形成され、各吸気ポート２６の燃焼室２４側の開口端には、吸気弁２８の弁体２８ａが着座するための弁座１２が設けられている。
【００３９】
前記ロアヘッド１０には、各吸気ポート２６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孔が形成され、その貫通孔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２８の弁軸２８ｂが貫通し、前記弁軸２８ｂが軸方向へ摺動自在となっている。
【００４０】
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１コア３０１及び第２コア３０２が嵌入される断面円形のコア取付孔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。以下では、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。
【００４１】
前記径小部１４ａには、軟磁性体からなる環状の第１コア３０１と第２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１コア３０１の上端と第２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１コア３０１は上方から、また第２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１コア３０１と第２コア３０２の位置決めがされて、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。
【００４２】
前記第１コア３０１の上部には、コア取付孔１４の径大部１４ｂより径大な外径を有する環状体からなるアッパプレート３１８が配置され、そのアッパプレート３１８の上部には、筒状体の下端に前記アッパプレート３１８と略同径の外径を有するフランジ３０５ａが形成されたアッパキャップ３０５が配置されている。
【００４３】
前記したアッパキャップ３０５及びアッパプレート３１８は、アッパキャップ３０５のフランジ３０５ａ上面からアッパプレート３１８を介してアッパヘッド１１の内部へ貫通するボルト３０４によりアッパヘッド１１の上面に固定されている。
【００４４】
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１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１コア３０１がアッパヘッド１１に固定されることになる。
【００４５】
前記第２コア３０２の下部には、コア取付孔１４の径大部１４ｂと略同径の外径を有する環状体からなるロアプレート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２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２コア３０２がアッパヘッド１１に固定されることになる。
【００４６】
前記第１コア３０１の前記間隙３０３側の面に形成された溝部には、第１の電磁コイル３０８が把持されており、前記第２コア３０２の間隙３０３側の面に形成された溝部には第２の電磁コイル３０９が把持されている。その際、第１の電磁コイル３０８と第２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１及び第２の電磁コイル３０８、３０９は、前述した吸気側駆動回路３０ａと電気的に接続されている。
【００４７】
前記した第１コア３０１と第１の電磁コイル３０８は、本発明に係る電磁石を実現するものであり、前記した第２コア３０２と第２の電磁コイル３０９も、本発明に係る電磁石を実現するものである。。
【００４８】
前記間隙３０３には、該間隙３０３の内径より径小な外径を有する環状の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の中空部には、前記第１コア３０１及び前記第２コア３０２の中空部より径小な外径を有する円柱状の非磁性体からなるアーマチャシャフト３１０が前記アーマチャ３１１の軸心に沿って上下方向に延出するよう固定されている。
【００４９】
その際、前記アーマチャシャフト３１０は、その上端が前記第１コア３０１の中空部を通ってその上方のアッパキャップ３０５内まで至るとともに、その下端が第２コア３０２の中空部を通ってその下方の径大部１４ｂ内に至るよう形成されるものとする。
【００５０】
これに対応して、前記第１コア３０１の中空部の上端と前記第２コア３０２の中空部の下端との各々には、前記アーマチャシャフト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とにより前記アーマチャシャフト３１０が軸方向へ摺動自在に保持されている。前記したアッパブッシュ３１９とロアブッシュ３２０とは、本発明に係る軸受け部に相当する。
【００５１】
前記アッパキャップ３０５内に延出したアーマチャシャフト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。
【００５２】
前記径大部１４ｂ内に延出したアーマチャシャフト３１０の下端部には、吸気弁２８の弁軸２８ｂの上端部が当接している。前記弁軸２８ｂの上端部の外周には、円盤状のロアリテーナ２８ｃが接合されており、そのロアリテーナ２８ｃ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。
【００５３】
尚、前記したアッパスプリング３１４とロアスプリング３１６とは、互いに巻き方向が逆方向になるよう形成されている。
このように構成された吸気側電磁駆動機構３０では、吸気側駆動回路３０ａから第１の電磁コイル３０８及び第２の電磁コイル３０９に対して励磁電流が印加されていないときは、アッパスプリング３１４からアーマチャシャフト３１０に対して下方向（すなわち、吸気弁２８を開弁させる方向）への付勢力が作用するとともに、ロアスプリング３１６から吸気弁２８に対して上方向（すなわち、吸気弁２８を閉弁させる方向）への付勢力が作用し、その結果、アーマチャシャフト３１０及び吸気弁２８が互いに当接して所定の位置に弾性支持された状態、いわゆる中立状態に保持されることになる。
【００５４】
尚、アッパスプリング３１４とロアスプリング３１６の付勢力は、前記アーマチャ３１１の中立位置が前記間隙３０３において前記第１コア３０１と前記第２コア３０２との中間の位置となるよう設定されており、構成部品の初期公差や経年変化等によってアーマチャ３１１の中立位置が前記した中間位置からずれた場合には、アーマチャ３１１の中立位置が前記した中間位置と一致するようアジャストボルト３１３によって調整することが可能になっている。
【００５５】
前記アーマチャシャフト３１０及び前記弁軸２８ｂの軸方向の長さは、前記アーマチャ３１１が前記間隙３０３の中間位置に位置するときに前記弁体２８ａが開弁側変位端と閉弁側変位端との中間の位置（以下、中開位置と称する）となり、且つ、前記アーマチャ３１１が第１コア３０１に当接したときに前記弁体２８ａが弁座１２に着座するように設定されている。
【００５６】
前記した吸気側電磁駆動機構３０では、吸気側駆動回路３０ａから第１の電磁コイル３０８に対して励磁電流が印加されている時は、第１コア３０１と第１の電磁コイル３０８とアーマチャ３１１との間に、アーマチャ３１１を第１コア３０１側へ変位させる方向の電磁力が発生するため、アーマチャ３１１がアッパスプリング３１４の付勢力に抗して第１コア３０１に当接した状態となる。
【００５７】
アーマチャ３１１が第１コア３０１に当接した状態にあると、吸気弁２８は、ロアスプリング３１６の付勢力を受けて退行し、該吸気弁２８の弁体２８ａが弁座１２に着座した状態、すなわち全閉状態となる。
【００５８】
また、前記した吸気側電磁駆動機構３０では、吸気側駆動回路３０ａから第２の電磁コイル３０９に対して励磁電流が印加されている時は、第２コア３０２と第２の電磁コイル３０９とアーマチャ３１１との間に、アーマチャ３１１を第２コア３０２側へ変位させる方向の電磁力が発生するため、アーマチャ３１１がロアスプリング３１６の付勢力に抗して第２コア３０２に当接した状態となる。
【００５９】
アーマチャ３１１が第２コア３０２に当接した状態にあると、アーマチャシャフト３１０がロアスプリング３１６の付勢力に抗して弁軸２８ｂを開弁方向へ押圧することになり、その押圧力によって吸気弁２８が全開状態に保持される。
【００６０】
また、上記した吸気側電磁駆動機構３０では、全閉状態にある吸気弁２８を開弁させる場合は、先ず吸気側駆動回路３０ａが第１の電磁コイル３０８に対する励磁電流の印加を停止する。
【００６１】
このとき、第１コア３０１と第１の電磁コイル３０８とアーマチャシャフト３１０との間でアーマチャ３１１を第１コア３０１に引き付ける電磁力が消滅するため、アーマチャ３１１及び吸気弁２８がアッパスプリング３１４の付勢力を受けて開弁方向へ変位する。
【００６２】
吸気側駆動回路３０ａは、アーマチャ３１１がアッパスプリング３１４の付勢力を受けて第２コア３０２の近傍まで変位した時点で、第２の電磁コイル３０９に対して励磁電流を印加することにより、第２コア３０２と第２の電磁コイル３０９とアーマチャ３１１との間にアーマチャ３１１を第２コア３０２に引き付ける電磁力を発生させる。この電磁力によりアーマチャ３１１が第２コア３０２と当接する位置（開弁側変位端）まで変位し、その結果、吸気弁２８が全開状態となる。
【００６３】
一方、上記した吸気側電磁駆動機構３０では、全開状態にある吸気弁２８を閉弁させる場合は、先ず吸気側駆動回路３０ａが第２の電磁コイル３０９に対する励磁電流の印加を停止する。
【００６４】
このとき、第２コア３０２と第２の電磁コイル３０９とアーマチャシャフト３１０との間でアーマチャ３１１を第２コア３０２に引き付ける電磁力が消滅するため、アーマチャ３１１及び吸気弁２８がロアスプリング３１６の付勢力を受けて閉弁方向へ変位する。
【００６５】
吸気側駆動回路３０ａは、アーマチャ３１１がロアスプリング３１６の付勢力を受けて第１コア３０１の近傍まで変位した時点で、第１の電磁コイル３０８に対して励磁電流を印加することにより、第１コア３０１と第１の電磁コイル３０８とアーマチャ３１１との間に、アーマチャ３１１を第１コア３０１へ引き付ける電磁力を発生させる。この電磁力によりアーマチャ３１１が第１コア３０１と当接する位置（閉弁側変位端）まで変位し、その結果、吸気弁２８の弁体２８ａが弁座１２に着座する。
【００６６】
このように吸気側駆動回路３０ａが第１の電磁コイル３０８と第２の電磁コイル３０９とに対して所定のタイミングで交互に励磁電流を印加することにより、アーマチャ３１１が閉弁側変位端と開弁側変位端との間で進退動作し、それに伴って弁軸２８ｂが進退駆動されると同時に弁体２８ａが開閉駆動されることになる。
【００６７】
従って、ＥＣＵ２０が第１の電磁コイル３０８及び第２の電磁コイル３０９に対する励磁電流の印加タイミングを変更すべく吸気側駆動回路３０ａを制御することにより、吸気弁２８の開閉タイミングを任意に制御することが可能となる。
【００６８】
一方、上記した吸気側電磁駆動機構３０には、アーマチャシャフト３１０とアッパブッシュ３１８ａとの摺動抵抗、及びアーマチャシャフト３１０とロアブッシュ３０７ａとの摺動抵抗を低減すべく潤滑機構が設けられている。
【００６９】
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からアーマチャシャフト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オイルパンへ戻すリターン通路４０４とを備えている。
【００７０】
図３に示す例では、前記したアッパ側オイル通路４０１は、オイルポンプからアッパヘッド１１、第１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、前記ロア側オイル通路４０２は、オイルポンプからアッパヘッド１１、第２コア３０２、及びロアプレートの内部を経由してロア側凹部３０７に至るよう形成され、連通路４０３は、アッパ側凹部３１８ａからアッパプレート３１８、第１コア３０１のフランジ３０１ａ、アッパヘッド１１、第２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、更にリターン通路４０４は、径大部１４ｂからロアヘッド１０の内部を経由してオイルパンへ至るよう形成されている。
【００７１】
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３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。
【００７２】
このように構成された潤滑機構では、オイルポンプから吐出された潤滑油は、アッパ側オイル通路４０１を介してアッパ側凹部３１８ａへ供給されるとともに、ロア側オイル通路４０２を介してロア側凹部３０７ａへ供給される。また、アッパ側凹部３１８ａに供給された余剰の潤滑油は、前記アッパ側凹部３１８ａから連通路４０３を介してロア側凹部３０７ａへ供給される。
【００７３】
前記ロア側凹部３０７ａに供給された余剰の潤滑油は、アーマチャシャフト３１０とロアプレート３０７との間隙等を経由して径大部１４ｂへ進入し、次いでロアヘッド１０の上面へ降下する。ロアヘッド１０の上面に降下した潤滑油は、リターン通路４０４へ流入してオイルパンへ戻される。
【００７４】
ところで、上記したような吸気側電磁駆動機構３０では、アーマチャシャフト３１０が第１及び第２コア３０１、３０２の軸心に沿って進退動作するように、言い換えれば、アーマチャシャフト３１０の軸心と第１及び第２コア３０１、３０２の軸心とが一致した状態でアーマチャシャフト３１０が進退動作するように、アーマチャシャフト３１０とアッパブッシュ３１９との間隙、及び、アーマチャシャフト３１０とロアブッシュ３２０との間隙が極力小さくされている。更に、アーマチャシャフト３１０とアッパブッシュ３１９との摺動抵抗、及び、アーマチャシャフト３１０とロアブッシュ３２０との摺動抵抗を極力低減させることを目的として、アーマチャシャフト３１０の外周面、アッパブッシュ３１９の内周面、及びロアブッシュの内周面が平滑に形成されている。
【００７５】
この場合、アーマチャシャフト３１０の外周面とアッパブッシュ３１９の内周面が密着し易くなるとともに、アーマチャシャフト３１０の外周面とロアブッシュ３２０の内周面とが密接し易くなる。アーマチャシャフト３１０の外周面がアッパブッシュ３１９の内周面及びロアブッシュ３２０の内周面と密着すると、アッパ側凹部３１８ａに供給された潤滑油がアーマチャシャフト３１０とアッパブッシュ３１９との間に流入し難くなるとともに、ロア側凹部３０７ａに供給された潤滑油がアーマチャシャフト３１０とロアブッシュ３２０との間に流入し難くなる。
【００７６】
これにより、アーマチャシャフト３１０とアッパブッシュ３１９との互いに接触する部位の全域にわたって均等な油膜を形成することが困難になるとともに、アーマチャシャフト３１０とロアブッシュ３２０との互いに接触する面の全域にわたって均等な油膜を形成することが困難となり、アーマチャシャフト３１０、アッパブッシュ３１９、或いはロアブッシュ３２０の一部が摩耗してしまう場合がある。
【００７７】
これに対し、本実施の形態では、図４に示すように、アーマチャシャフト３１０の外周面に該アーマチャシャフト３１０の上端から下端にかけて螺旋状の溝３１０ａを形成するようにした。
【００７８】
その際、前記溝３１０ａは、アーマチャシャフト３１０の外周面におけるアーマチャ３１１を貫通する部位にも連続的に形成されるものとする。つまり、アーマチャ３１１より上側に位置するアーマチャシャフト３１０に形成された溝３１０ａと、アーマチャシャフト３１０より下側に位置するアーマチャシャフト３１０に形成された溝３１０ａとが連通するように形成されるものとする。
【００７９】
このように構成されたアーマチャシャフト３１０によれば、前記アッパ側凹部３１８ａ及び前記ロア側凹部３０７ａに供給された潤滑油は、前記溝３１０ａを伝ってアーマチャシャフト３１０とアッパブッシュ３１９との間、及び、アーマチャシャフト３１０とロアブッシュ３２０との間に流入するため、アーマチャシャフト３１０とアッパ及びロアブッシュ３１９、３２０との間に油膜を形成することが容易となる。
【００８０】
更に、本実施の形態では、アッパスプリング３１４とロアスプリング３１６の巻き方向が互いに逆方向となっているため、アッパスプリング３１４及びロアスプリング３１６からアーマチャ３１１に作用する回転トルクの方向が同一方向となる。
【００８１】
この結果、アーマチャ３１１及びアーマチャ３１１が進退動作する際には、それらアーマチャ３１１及びアーマチャシャフト３１０が回転しながら進退動作することになるため、溝３１０ａを流れる潤滑油がアーマチャシャフト３１０とアッパ及びロアブッシュ３１９、３２０との間の略全域に均等に拡散して油膜を形成することになる。
【００８２】
従って、本実施の形態に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構によれば、アーマチャシャフト３１０とアッパ及びロアブッシュ３１９、３２０との間の略全域にわたって均等に油膜を形成することが可能となるため、アーマチャシャフト３１０とアッパ及びロアブッシュ３１９、３２０との間における摩擦の発生を確実に低減することが可能となり、以て第１及び第２の電磁コイル電磁コイル３０８、３０９に印加すべき励磁電流量を低減しつつアーマチャ３１１を変位させることが可能になるとともに、アーマチャシャフト３１０、アッパブッシュ３１９、及びロアブッシュ３２０の摩耗を確実に防止することが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構では、アーマチャシャフト３１０の溝３１０ａは、アーマチャ３１１の上端から下端にかけて連続して形成されるため、前記アーマチャシャフト３１０の上部から溝３１０ａを伝って降下する潤滑油がアーマチャ３１１の上面に停留することなく、アーマチャ３１１の下端まで導かれることになる。
【００８４】
この結果、アーマチャ３１１が第１コア３０１と当接した際に、それらアーマチャ３１１と第１コア３０１とが油膜を介して密着することがなくなるため、アーマチャ３１１が第１コア３０１から離脱する際に、アーマチャ３１１の離脱に対する抗力の発生が抑制される。
【００８５】
尚、本実施の形態では、本発明に係る溝部として、アーマチャ３１１の上端から下端にかけて螺旋状に形成された溝３１０ａを例に挙げて説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、例えば、図５に示すように、アーマチャシャフト３１０の上端から下端にかけて軸方向に沿って形成された複数の溝３１０ｂであってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構では、潤滑剤供給機構から軸受け部へ供給された潤滑剤は、軸部材の外周面に形成された溝部を伝って前記軸部材と前記軸受け部との間に流入するため、軸部材が変位する際に該軸部材と軸受け部との間に潤滑剤が介在することになり、軸部材と軸受け部との間で発生する摩擦力が小さくなる。
【００８７】
従って、本発明に係る内燃機関の電磁駆動式動弁機構によれば、電磁力を利用して内燃機関の吸気弁又は排気弁を開閉駆動する電磁駆動式動弁機構において、軸部材と軸受け部との間で発生する摩擦力を小さくすることが可能となるため、軸部材およびまたは軸受け部の摩耗を防止することが可能になるとともに、電磁駆動式動弁機構の消費電力を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る内燃機関の概略構成を示す平面図
【図２】  本発明に係る内燃機関の概略構成を示す断面図
【図３】  吸気側電磁駆動機構の内部構成を示す図
【図４】  本実施の形態に係るアーマチャ及びアーマチャシャフトの構成を
示す図（１）
【図５】  本実施の形態に係るアーマチャ及びアーマチャシャフトの構成を示す図（２）
【符号の説明】
１・・・・・内燃機関
２０・・・・ＥＣＵ
２５・・・・点火栓
２６・・・・吸気ポート
２７・・・・排気ポート
２８・・・・吸気弁
２９・・・・排気弁
３０・・・・吸気側電磁駆動機構
３０ａ・・・吸気側駆動回路
３１・・・・排気側電磁駆動機構
３１ａ・・・排気側駆動回路
３２・・・・燃料噴射弁
３０１・・・第１コア
３０２・・・第２コア
３０８・・・第１の電磁コイル
３０９・・・第２の電磁コイル
３１０・・・アーマチャシャフト
３１０ａ・・溝
３１１・・・アーマチャ
【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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