JP2009156110A - Internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バルブリフト可変式動弁装置を備える内燃機関に関するものである。 The present invention relates to an internal combustion engine provided with a variable valve lift valve gear.
従来、自動車などの車両に搭載される内燃機関では、吸気バルブと排気バルブとの少なくとも一方のバルブを、動弁装置によりクランク軸の回転に同期させて開閉している。そして、近年においては、燃費や出力などの向上を図るために、バルブを開く際のそのバルブのリフト量を、内燃機関の運転中に所望に応じて変更できるようにしたバルブリフト可変式動弁装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, at least one of an intake valve and an exhaust valve is opened and closed by a valve operating device in synchronization with the rotation of a crankshaft. In recent years, in order to improve fuel economy, output, etc., the valve lift variable valve that can change the lift amount of the valve when opening the valve as desired during operation of the internal combustion engine. The device is known.
特許文献1に記載のバルブリフト可変式動弁装置は、内燃機関の運転状態に応じて制御軸が回転して例えば吸気バルブの作動特性を可変制御する可変機構と、制御軸を回転制御する駆動機構とを備え、駆動機構が電動モータと電動モータの出力軸に連係されて、制御軸を回転させる螺子伝達手段とを備え、電動モータの出力軸と螺子伝達手段との間に、両者の軸方向への移動を許容し、かつ出力軸からの回転トルクを螺子伝達手段に伝達可能に連結する連結機構を設けたものである。
The variable valve lift type valve operating apparatus described in
このような構成において、螺子伝達手段は、作動の際に発熱することがあるので、潤滑油に浸されている。具体的には、円筒部と膨出部と側壁とを備えるハウジング内に螺子伝達手段は収納されており、ハウジングは液密的に閉止されて潤滑油が満たされているものである
ところが、このような構成のものであると、潤滑油はハウジング内において循環するものの、外部に出ることはなく、濾過されるものでもない。その結果、潤滑油が変性し、潤滑油の塊が生じたり、スラッジが堆積したりすることがある。このような潤滑油の塊やスラッジが、螺子伝達手段に噛み込んだり連結機構に挟まったりして、駆動機構の円滑な作動が阻害される場合が生じた。 However, in such a configuration, the lubricating oil circulates in the housing, but does not go out and is not filtered. As a result, the lubricating oil may be denatured and a lump of lubricating oil may be generated or sludge may accumulate. Such a lump of lubricating oil or sludge may be caught in the screw transmission means or sandwiched between the coupling mechanisms, and the smooth operation of the drive mechanism may be hindered.
そこで本発明は、このような不具合を解消することを目的としている。 Therefore, the present invention aims to eliminate such problems.
すなわち、本発明の内燃機関は、シリンダヘッドの上部とシリンダヘッドカバーとの間に吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブのためのバルブリフト可変式動弁装置を備えてなる内燃機関にあって、バルブリフト可変式動弁装置は、クランク軸に連動して回転するカム軸に設けたカムが揺動アームの一端部に接触して回転することにより、揺動アームがバルブリフト可変用操作軸に設けた支点部との接触点を中心に揺動し、揺動アームの揺動によって揺動アームの他端部に接触するバルブを開閉させる構成であり、かつバルブリフト可変用操作軸の端部にバルブリフト可変用操作軸からの反力を抑える抑制板により移動を抑制されて配設されるギア装置とそのギア装置を駆動するモータとにより、バルブリフト可変用操作軸を回転させて支点部の揺動アームとの接触点を揺動アームの長手方向に移動し得るように構成されてなり、モータが、その出力軸を下向きにしてバルブリフト可変用操作軸に対してほぼ垂直にしてシリンダヘッドカバーの外面に取り付けられ、抑制板が、その上面に滴下された潤滑油をギア装置に導く油路を備え、シリンダヘッドカバーが、抑制板の油路に滴下されるようにシリンダヘッドから供給される潤滑油を導く油通路を備えてなることを特徴とする。 That is, the internal combustion engine of the present invention is an internal combustion engine comprising a valve lift variable valve operating device for at least one of an intake valve and an exhaust valve between an upper portion of a cylinder head and a cylinder head cover. In the variable valve lift type valve gear, the cam provided on the camshaft rotating in conjunction with the crankshaft rotates while contacting the one end of the swinging arm, so that the swinging arm is operated to change the valve lift. The valve swings around the contact point with the fulcrum provided on the valve, and opens and closes the valve that contacts the other end of the swinging arm by swinging the swinging arm. The valve lift variable operation is controlled by a gear device that is restrained from moving by a suppression plate that suppresses reaction force from the valve lift variable operation shaft and a motor that drives the gear device. Is configured so that the contact point of the fulcrum portion with the swing arm can be moved in the longitudinal direction of the swing arm. So that the restraining plate is provided with an oil passage that guides the lubricating oil dropped on the upper surface thereof to the gear device, and the cylinder head cover is dripped onto the oil passage of the restraining plate. An oil passage for guiding lubricating oil supplied from the cylinder head is provided.
このような構成によれば、潤滑油は、シリンダヘッドからシリンダヘッドカバーの油通路を通り抑制板に滴下する。その後、潤滑油は、油路を流れてギア装置に導かれるものである。つまり、潤滑油は、機関を運転している状態にあっては、常時、循環するものとなる。したがって、潤滑油が停滞して固まったり、スラッジが堆積したりすることを防止することが可能になる。しかも、シリンダヘッドカバーに油通路を設けることにより、部品点数を少なくすることが可能になる。 According to such a configuration, the lubricating oil drops from the cylinder head through the oil passage of the cylinder head cover to the suppression plate. Thereafter, the lubricating oil flows through the oil passage and is guided to the gear device. That is, the lubricating oil is constantly circulated when the engine is operating. Therefore, it is possible to prevent the lubricating oil from stagnating and solidifying, or sludge accumulation. In addition, the number of parts can be reduced by providing an oil passage in the cylinder head cover.
本発明は、以上説明したように、潤滑油を常時循環し得るように構成することにより、潤滑油が停滞して固まったり、スラッジが堆積したりすることを防止することができ、しかも、シリンダヘッドカバーに油通路を設けることにより、部品点数を少なくすることができる。 As described above, the present invention is configured such that the lubricating oil can be circulated at all times, so that the lubricating oil can be prevented from stagnating and solidifying, and sludge can be prevented from accumulating. By providing an oil passage in the head cover, the number of parts can be reduced.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下に説明する実施形態の内燃機関すなわちエンジン100は、例えば四気筒のものである。図1において、その内の一気筒の吸気バルブ1周辺の構造を示している。エンジン100は、そのシリンダヘッド2の上部とシリンダヘッドカバー50との間にバルブリフト可変式動弁装置3を備えている。この実施形態においては、バルブリフト可変式動弁装置3が吸気バルブ1と排気バルブ(図示しない)の両方に対して設けられるものであるが、同じ構造であるので、吸気バルブ1に対するもののみを図示して説明する。なお、バルブリフト可変式動弁装置3は、吸気バルブ1及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブに対して取り付けるものであってよい。
An internal combustion engine, that is, an
この実施形態においては、シリンダヘッドカバー50は、シリンダヘッド2のほぼ全域を覆う第一シリンダヘッドカバー(図示しない)と、後述するバルブリフト可変式動弁装置3の駆動手段51の配置されるシリンダヘッド2の部分を覆う第二シリンダヘッドカバー52とに分割されているものである。図2及び図3に示すように、第二シリンダヘッドカバー52の前壁52a及び上壁52bの内部に後述する油通路63が形成してある。また、上壁52bには、駆動手段51を構成する電動モータ53を取り付けるための取付孔52cが設けてある。この実施形態においては、排気バルブに対してもバルブリフト可変式動弁装置が取り付けられているので、取付孔52cは接近した状態に二個設けるものである。
In this embodiment, the
バルブリフト可変式動弁装置3は、クランク軸に連動して回転するカム軸4に設けたカム5が一端部に接触する揺動アーム6、揺動アーム6に接触する支点部たる支点ローラ7を備えてなるバルブリフト可変用操作軸(以下、操作軸と称する)8、揺動アーム6をカム5の方向に付勢する圧縮バネ9、揺動アーム6の下端部に接触するロッカアーム10及び操作軸8を駆動する駆動手段51を主として構成されるものである。なお、カム5、揺動アーム6、支点ローラ及びロッカアーム10はそれぞれの気筒において吸気バルブ1と対をなすものである。
The variable valve lift
駆動手段51は、図5に示すように、電動モータ53と、電動モータ53の出力軸53aと揺動アーム6との間に設けられて電動モータ53の駆動力を操作軸8に伝達するギア装置54とを備えている。電動モータ53は、第二シリンダヘッドカバー52の外面に、出力軸53aを下側つまりシリンダヘッド2側に向けて取り付けられる。この実施形態にあっては、吸気バルブ1と排気バルブとの両方が、リフト量を制御し得る構成であるので、電動モータ53も二個が接近して取り付けられるものである。
As shown in FIG. 5, the drive means 51 is a gear that is provided between the
ギア装置54は、シリンダヘッド2に取り付けられるもので、電動モータ53の出力軸53aに取り付けられるウォームギア55と、操作軸8に取り付けられるウォームホイール56と、ウォームギア55を固定する回転軸57と、回転軸57を回転可能に支持する一対のベアリング58と、回転軸57の電動モータ53側への移動を禁止する抑制板59と、電動モータ53の出力軸53aと回転軸57とを接続する接続部材60とを備えている。
The
ギア装置54のウォームギア55は、ウォームホイール56の位置に対応させて、電動モータ53の出力軸53aの下側にほぼ軸線を同じくして配置される回転軸57に取り付けられる。ウォームホイール56は、操作軸8を360度回転させる必要がないので、操作軸8の回転範囲に対応した角度範囲に歯を有する扇形形状をしている。このウォームホイール56の作動範囲を、図5において、想像線により示す。回転軸57は、その上下端部がベアリング58により回転可能に支持され、その上端部が接続部材60を介して電動モータ53の出力軸53aに接続される。なお、この実施形態においては、上側のベアリング58と抑制板59との間に、取り付け位置の調整のためのシム61を介在させている。
The
抑制板59には、図6に示すように、回転軸57の上端を突き出させるための貫通孔59aが設けてあり、その第二シリンダヘッドカバー52側の表面59bには、油路62が設けてある。この実施形態の抑制板59は、二個の電動モータ53に対応するために、貫通孔59aが二個あけてある。油路62は、断面形状がU字型の溝であり、後述する潤滑油の油通路63のほぼ直下に設けられる油溜部62aと、その油溜部62aに溜まった潤滑油を吸気バルブ1側の貫通孔59aに導く第一溝部62bと、貫通孔59aに沿って延び油溜部62aに溜まった潤滑油を排気バルブ側の貫通孔に導く第二溝部62cとを備えてなる。第一溝部62b及び第二溝部62cともに、油溜部62a側が貫通孔59a側より高く形成してあり、潤滑油が自重で第一溝部62b及び第二溝部62cを通過し得るように構成してある。
As shown in FIG. 6, the
このような駆動手段51側の潤滑油の案内通路としての油路62に対して、第二シリンダヘッドカバー52の壁部分には、シリンダヘッド2のカム軸4の軸受に供給される潤滑油の一部を抑制板59の油路62に供給し得るように油通路63が形成してある。油通路63は、第二シリンダヘッドカバー52の前壁52a及び上壁52bの内部に形成されるものである。油通路63は、シリンダヘッド2に設けられる潤滑油経路のうち、カム軸4に潤滑油を供給する枝通路に、カム軸4の軸受を介して接続される。そして、シリンダヘッド2から上方向に延びた後、前壁52a内部を横方向に進み、その後上壁52bの内部に延びて油路62の油溜部62aの上の位置に達するものである。
A wall portion of the second
以上の構成において、バルブリフト可変式動弁装置3は、エンジン100の運転中において、カム軸4が回転してカム5が揺動アーム6の一端部つまり上端に設けられたコロ体11に接触して回転することにより、揺動アーム6が操作軸8に回転可能に設けられた支点ローラ7との接触点を支点にして揺動し、揺動アーム6の下端部に接触するロッカアーム10を揺動させる。これによって、吸気バルブ1が開閉するものである。この場合に、エンジン100の運転状態に応じて、駆動手段51により操作軸8を回転させて、支点ローラ7の揺動アーム6に対する位置、つまり支点ローラ7と揺動アーム6との接触点を変更するものである。そして、このように支点ローラ7と揺動アーム6との接触点を変更することにより、吸気バルブ1のリフト量を制御するものである。
In the above configuration, the variable valve lift
この場合に、支点ローラ7の揺動アーム6に対する接触点は、操作軸8を正転及び逆転することにより変更されるものである。操作軸8は、電動モータ53を作動させることによりギア装置54が駆動されることで回転する。ギア装置54は、電動モータ53によりウォームギア55を回転させることにより、噛み合うウォームホイール56が回転する。そしてウォームホイール56が回転することにより、操作軸8が回転し、操作軸8の支点ローラ7の揺動アーム6に対する位置が移動するものである。
In this case, the contact point of the
エンジン100の運転中においては、揺動アーム6の揺動に応じて、支点ローラ7を介して操作軸8には上向きの外力が作用する。このため、回転軸57が上方に移動しようとするが、この回転軸57の動きを抑制板59が抑制する。したがって、この外力は電動モータ53の出力軸53aにはほとんど伝達されない。
During the operation of the
また、エンジン100が運転中にあっては、潤滑油がシリンダやシリンダヘッド2を循環するので、そのような潤滑油の一部がシリンダヘッド2から第二シリンダヘッドカバー52内の油通路63及び抑制板59表面の油路62を介してギア装置54に供給される。すなわち、シリンダヘッド2から供給される潤滑油は、油通路63に導入され、油路62の油流入端である油溜部62aの上側において油通路63から油路62に向かって滴下する。このようにして、シリンダヘッド2から抑制板59に移動した潤滑油は、油溜部62aから流れ出し、油路62の第一溝部62b及び第二溝部62cを流れた後貫通孔59aから適宜上側に位置する軸受け58を介してウォームギア55及びウォームホイール56に滴下する。ギア装置54に接触した潤滑油は、その後シリンダヘッド2に落ち、シリンダヘッド2のカム軸4などに供給された潤滑油と混ざり合ってオイルパンに達し、冷却されるところとなる。
Further, since the lubricating oil circulates through the cylinder and the
この実施形態の場合、上述のように、第二シリンダヘッドカバー52と抑制板59とで潤滑油の供給経路を形成しているので、潤滑油をギア装置54に導くためのパイプ材などを省略することができ、部品点数を削減することができる。また、抑制板59に油路62を設けることにより、吸気バルブ1と排気バルブとの両方のバルブリフト可変式動弁装置3の駆動手段51のギア装置54に対して潤滑油を供給することができ、二カ所への潤滑油の供給であるにもかかわらず構造を簡素化することができる。
In the case of this embodiment, as described above, the second
このように、潤滑油は、第二シリンダヘッドカバー52の油通路63及び抑制板59の油路62を介してギア装置54に継続して供給されるものであるが、ギア装置54内部に停滞することがないため、潤滑油内に存在する油の塊やスラッジなどの固形物がギア装置54に付着することをなくすことができる。この結果、ギア装置54を、常に円滑に作動させることができる。また、潤滑油は、停滞することなく循環しているので、ギア装置54を効率よく冷却させることができる。
As described above, the lubricating oil is continuously supplied to the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment.
上記実施形態にあっては、支点部を支点ローラにより構成したが、支点部は、摩擦係数が低く、揺動アームに対して点接触又は線接触し得る半球もしくは半円筒状の凸状曲面を有する構造であればよい。 In the above-described embodiment, the fulcrum portion is configured by a fulcrum roller. Any structure may be used.
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…吸気バルブ
3…バルブリフト可変式動弁装置
4…カム軸
5…カム
6…揺動アーム
7…支点ローラ
8…バルブリフト可変用操作軸
59…抑制板
54…ギア装置
53…電動モータ
62…油路
63…油通路
52…第二シリンダヘッドカバー
DESCRIPTION OF
Claims (1)
バルブリフト可変式動弁装置は、クランク軸に連動して回転するカム軸に設けたカムが揺動アームの一端部に接触して回転することにより、揺動アームがバルブリフト可変用操作軸に設けた支点部との接触点を中心に揺動し、揺動アームの揺動によって揺動アームの他端部に接触するバルブを開閉させる構成であり、
かつバルブリフト可変用操作軸の端部にバルブリフト可変用操作軸からの反力を抑える抑制板により移動を抑制されて配設されるギア装置とそのギア装置を駆動する電動モータとにより、バルブリフト可変用操作軸を回転させて支点部の揺動アームとの接触点を揺動アームの長手方向に移動し得るように構成されてなり、
電動モータが、その出力軸を下向きにしてバルブリフト可変用操作軸に対してほぼ垂直にしてシリンダヘッドカバーの外面に取り付けられ、
抑制板が、その上面に滴下された潤滑油をギア装置に導く油路を備え、
シリンダヘッドカバーが、抑制板の油路に滴下されるようにシリンダヘッドから供給される潤滑油を導く油通路を備えてなる内燃機関。 An internal combustion engine comprising a valve lift variable valve operating device for at least one of an intake valve and an exhaust valve between an upper part of a cylinder head and a cylinder head cover,
The variable valve lift type valve operating device is configured such that a cam provided on a cam shaft that rotates in conjunction with a crankshaft rotates in contact with one end portion of a swing arm, so that the swing arm becomes an operation shaft for variable valve lift. It is configured to swing around a contact point with the provided fulcrum and open and close a valve that contacts the other end of the swing arm by swinging the swing arm.
Further, a valve device is provided by a gear device disposed at the end of the valve lift varying operation shaft by a restraining plate that restrains a reaction force from the valve lift varying operation shaft and an electric motor that drives the gear device. It is configured to be able to move the contact point with the swing arm of the fulcrum portion in the longitudinal direction of the swing arm by rotating the lift variable operation shaft,
An electric motor is mounted on the outer surface of the cylinder head cover so that its output shaft faces downward and is substantially perpendicular to the valve lift variable operation shaft,
The suppression plate includes an oil passage that guides the lubricating oil dropped on the upper surface to the gear device,
An internal combustion engine comprising an oil passage that guides lubricating oil supplied from a cylinder head so that a cylinder head cover is dropped onto an oil passage of a restraining plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007333482A JP2009156110A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Internal combustion engine |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011088994A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Variable-stroke valve train for cylinder head of internal combustion engine, has cam shaft and eccentric shaft that are mounted on common shaft support mounted or integrated to support element which is fitted in cylinder head |
CN105221292A (en) * | 2015-10-26 | 2016-01-06 | 力帆实业(集团)股份有限公司 | A kind of gasoline direct supercharged engine valve mechanism cover |
CN113236395A (en) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 重庆长安汽车股份有限公司 | Actuator mounting structure of variable valve lift system |
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2007
- 2007-12-26 JP JP2007333482A patent/JP2009156110A/en active Pending
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