JP4244597B2

JP4244597B2 - 内燃機関

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Publication number: JP4244597B2
Application number: JP2002247590A
Authority: JP
Inventors: 正司勝間田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: DE10339265B4; US7093571B2; JP2004084583A; DE10339265A1; US20040040530A1; FR2843998B1; FR2843998A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【従来の技術】
内燃機関では、吸排気弁として、カム駆動弁が伝統的に使用されてきたが、近年、これを電磁駆動弁に置換する研究がなされている。
例えば、特開平１１−３６８２９号では、電磁駆動弁を吸気弁と排気弁の双方に用いたフルカムレス構造が記載されている。ここでは、弁体の開閉動作に伴って摺動する摺動部に潤滑油を供給することを課題としている。また、特開２００１−３５５４１７号でも、電磁駆動弁を用いた内燃機関を開示している。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来より伝統的に、吸排気弁への潤滑油供給は、シリンダブロック内のピストンロッド等、エンジン本体への潤滑油供給系を共用するのが一般的であった。これをそのまま電磁駆動弁を用いた内燃機関にも適用すると、以下のような問題が生じる。
【０００３】
電磁駆動弁に要求される潤滑油は、エンジン本体用のものとはその特性が本来異なるものであり、共用することは、いずれか一方において不適切な状況となる。また、エンジン本体側の潤滑油は、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。すなわち、電磁駆動弁を使用した内燃機関で、エンジン本体用潤滑油と電磁駆動弁用潤滑油を共用すると、エンジン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おそれがある。
【０００４】
そこで、特開平１１−３６８２９号のような、フルカムレス構造において、電磁駆動弁の弁体の開閉動作に伴って摺動する摺動部に潤滑油を供給する潤滑油供給機構を設けるようにすると、この潤滑油供給機構により、エンジン本体の潤滑油とは別途、専用の潤滑油を供給するようにすることが可能となる。
【０００５】
一方、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ハーフカムレス構造の内燃機関がある。このような構造は、フルカムレスに比較して、燃費性能等もそれほど劣らす、コストを安価にでき、メリットのある構造であるが、吸排気弁の一方がカム機構で駆動され、他方が電磁駆動弁であるため、これらに応じた潤滑油供給の手法が考慮されなければならない。そして、ハーフカムレス構造の内燃機関の潤滑油装置についての、適切な提案は従来においてみあたらない。
本発明は、以上の点に鑑み、一部に電磁駆動弁を使用するハーフカムレス構造の内燃機関において、電磁駆動弁用の潤滑油が他の潤滑油に影響されないようにすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであり、吸排気弁の一方に電磁駆動弁を使用する内燃機関において、少なくとも電磁駆動弁を含む潤滑油経路を、他の潤滑油経路と独立させ、両者の潤滑油が混じらないようにしたのである。独立したとは、互いの潤滑油が混じりあわないようにしてあることをいう。よって、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。
【０００７】
本発明では、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ハーフカムレス構造に適用できる。
要は、ハーフカムレス構造おいて、電磁駆動弁への潤滑油経路を他の潤滑油経路と独立した油路で構成する。
【０００８】
内燃機関は、通常、ピストンとそのピストンに連結したクランクシャフトを内包するブロック側と、前記電磁駆動弁及びカム駆動弁の双方を有するヘッド側とに区分される。そこで、電磁駆動弁への潤滑油経路を含むヘッド側潤滑油経路と、ブロック側の潤滑油経路と互いに独立した油路で構成するとよい。
ハーフカムレス構造の場合、電磁駆動弁への潤滑油経路は、カム駆動弁への潤滑油経路も含むようにしてもよいし、電磁駆動弁への潤滑油経路とカム駆動弁への潤滑油経路とを互いに独立させてもよい。さらには、電磁駆動弁への潤滑油経路と、カム駆動弁への潤滑油経路と、シリンダブロック側潤滑油経路とを互いに独立した油路で構成するようにしてもよい。
【０００９】
このように、電磁駆動弁への潤滑油経路が他の潤滑油経路と独立しているため、エンジン本体用潤滑油など、他の潤滑油と混ざることがない。よって、他の潤滑系での劣化した潤滑油による悪影響が電磁駆動弁に及ばない。例えば、シリンダ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。これらを電磁駆動弁に共用すると、潤滑油品質が悪化した状態で使用することになり、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。本発明によれば、このような危惧を回避できる。
【００１０】
ここで、電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油と、他の潤滑油経路の潤滑油とは、異なる潤滑油であること、とりわけ、異なる粘度の潤滑油であることが望ましい。
シリンダブロック側の潤滑油をカム駆動弁のカムシャフト周りにおいて共用することは、従来より許容する範囲にあったが、電磁駆動弁の摺動部用潤滑油とカムシャフト周りに使用される潤滑油、あるいは、エンジン本体側で使用される潤滑油とは要求粘度が異なっている。そこで、異なる粘度の潤滑油を使用する場合、潤滑油経路が共用されていると、両者が混ざってしまい、粘度変化を起こす。電磁駆動弁側では、混合前の粘度よりも混合後の粘度が上がるために摺動部のフリクションがあがってしまい消費電力の増加や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、低温時の内燃機関の始動に時間がかかったり、最悪の場合は始動が困難となる。
【００１１】
これに対し、エンジン本体側では、混合前の粘度より混合後の粘度が下がるためにピストンとシリンダボアあるいは、クランクメタル・コンロッドメタルなどの焼き付き（特に高回転・高温側）を招くおそれがある。そして、エンジン本体例えば、クランクシャフトやシリンダボアの異常磨耗を招くおそれが生じる。潤滑経路を独立させることは、これら問題を回避する上で望まれることである。
【００１２】
電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油と、他の潤滑油経路の潤滑油とは、それぞれ、その各部の性質に応じた異なる潤滑油とすることで、それら各部の性能を十分に発揮できるようにすることができる。「異なる」との意味は、粘度が異なるということに限定されないことは言うまでもない。なお、電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油と、カム駆動弁（カムシャフト）用の潤滑油経路の潤滑油、クランクシャフト等シリンダブロック側潤滑油とのそれぞれを専用のものにすることが最良である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付した図面に基いて説明する。
本発明が適用される、電磁駆動弁を有する内燃機関の例を、図１に従って説明する。図１は、ハーフカムレス構造のガソリンエンジンを示しており、１は、吸気弁２を開閉駆動する電磁駆動弁である。また、３は、排気弁４をカム５で開閉駆動するカム駆動弁である。
【００１４】
潤滑装置としては、第１のオイルポンプP1を含み、この第１のオイルポンプから供給される潤滑油をクランクシャフト等シリンダブロック側に送り、エンジン潤滑を行うシリンダブロック側潤滑装置６（潤滑油経路Ｌ１を含む）と、第２のオイルポンプP２を含み、この第２のオイルポンプから供給される潤滑油を電磁駆動弁１に送り、その潤滑を行う第１のシリンダヘッド側潤滑装置７（潤滑油経路Ｌ２を含む）と、第３のオイルポンプP３を含み、この第３のオイルポンプから供給される潤滑油をカム駆動弁３に送り、その潤滑を行う第３のシリンダヘッド側潤滑装置８（潤滑油経路Ｌ３を含む）とを備えている。
【００１５】
潤滑装置としては、シリンダブロック側潤滑装置６、第１のシリンダヘッド側潤滑装置（電磁駆動弁用潤滑装置）７、第２のシリンダヘッド側潤滑装置（カム駆動用潤滑装置）８が存在するが、その実施態様として、（Ａ）シリンダブロック側潤滑装置６と第２のシリンダヘッド側潤滑装置（カム駆動用潤滑装置）８とを共用した場合、（Ｂ）第１のシリンダヘッド側潤滑装置（電磁駆動弁用潤滑装置）７と第２のシリンダヘッド側潤滑装置（カム駆動用潤滑装置）８とを共用した場合、（Ｃ）共用関係はなしに、シリンダブロック側潤滑装置６、第１のシリンダヘッド側潤滑装置（電磁駆動弁用潤滑装置）７、第２のシリンダヘッド側潤滑装置（カム駆動用潤滑装置）のいずれをも独立させた場合の３つの態様に大別できる。
【００１６】
なお、参考のため、電磁駆動弁の構造と、その潤滑油経路について説明する。図２には、吸気側電磁駆動機構３０の具体的構成の一例を示している。図２において内燃機関のシリンダヘッド１ａは、シリンダ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。
【００１７】
前記ロアヘッド１０には、各気筒毎に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。
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。
【００１８】
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。
【００１９】
前記径小部１４ａには、軟磁性体からなる第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。
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
前記第１コア３０１の前記間隙３０３側の面に形成された溝には、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、吸気側駆動回路と電気的に接続されている。
前記した第１コア３０１と第１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２コア３０２と第２の電磁コイル３０９も、同様に電磁石を構成する。
【００２３】
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１コア３０１及び前記第２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２８ａ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１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２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。
【００２４】
これに対応して、前記第１コア３０１の上端面と、前記第２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。
上述のように前記第１コア３０１と第２コア３０２には軸部材３１０が挿通し、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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３１８ａとの摺動抵抗、及び軸部材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。
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。
【００２８】
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３０７ａ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。
【００２９】
以上が、電磁駆動弁とその潤滑機構の構成例であるが、以下、その本発明における潤滑油経路の実施態様を図３〜図９に従い順次説明する。
図３は、潤滑油の粘度特性を示すグラフ図である。図４は、第１の実施例を示す概略図である。図５は、第１の実施例の潤滑油経路図である。図６〜図９は第１、第２参考例及び第２、第３実施例を示す概略図である。
【００３０】
図４、図６〜図９において、１０１０はシリンダブロック、１０１１はオイルパン、１０１２はシリンダヘッド、１０１３はカムシャフト、１０１４は専用タンク（リザーバ）、１０１５は専用ポンプ、１０１６は電磁駆動弁、１０１７は電磁駆動弁用潤滑油、１０１８はシリンダブロック側潤滑油（エンジン潤滑油）、１０１９はカム駆動弁用潤滑油、１０２０はシリンダブロック側専用ポンプ、１０２１はシリンダヘッド内仕切壁、１０２２はシリンダヘッドカバー内仕切壁、１０２４はカム駆動弁専用ポンプ、１０２５はカム駆動弁専用タンクである。
【００３１】
実施例の説明に先立って、図３に従い、潤滑油特性について説明する。
図３で示す潤滑油の粘度特性図は、縦軸を動粘度、横軸を温度とした対数グラフであり、○で結んだ線は、シリンダブロック側でクランクシャフト等に供給されるエンジン潤滑油の特性、●で結んだ線は、カム駆動弁専用油の特性、△で結んだ線は、電磁駆動弁のアクチュエータ専用油の特性である。エンジン潤滑油に要求される粘度が最も高く、電磁駆動弁用の潤滑油に要求される粘度はそれより低いものが望まれる。カム駆動弁用の潤滑油に要求される粘度は、電磁駆動弁用潤滑油の粘度よりも、エンジン潤滑油の粘度に近い。このように、要求粘度が潤滑対象によって異なるので、潤滑対象毎に潤滑油の種類を変更するのが望ましいが、カム駆動弁用の潤滑油とエンジン潤滑油とは兼用してもよい。以下、このような粘度特性に従って分離した潤滑油経路の例を説明する。ここでは、少なくとも電磁駆動弁用潤滑油経路を、他の潤滑油経路から独立分離させている。
【００３２】
＜実施例１＞
図４に第１の実施例を示す。図４に示す実施例は、先述の実施態様の中で（Ａ）に分類される実施態様である。ここでは、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１とシリンダヘッド側の電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２とが互いに独立した２系統潤滑を行っている。そして、カム駆動弁用の潤滑油経路Ｌ３には、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１から潤滑油が供給されている。
【００３３】
図５に従い、潤滑油経路を説明すると、オイルパン１０１１からオイルポンプP1でくみ上げた潤滑油は、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ヘッドへ供給される。潤滑油はシリンダヘッドから排気弁駆動弁用のエキゾーストカムジャーナル（カムシャフト１０１３などを含む）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１０１１へと戻る。同時に、メインオイルホールに供給された潤滑油は、クランクジャーナルを通過し、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１０１１に戻る。
【００３４】
一方、インテークバルブ（吸気弁）を構成する電磁駆動弁への潤滑油の供給は、別途独立して設けた潤滑油経路L２による。これは、リザーバ１０１４から潤滑油をオイルポンプ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へと潤滑油が廻り、リザーバ１０１４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。
【００３５】
ここで、シリンダヘッド内の電磁駆動弁のアクチュエータへ廻る電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２の潤滑油（図３の電磁駆動弁専用油）は、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１の潤滑油（図３のエンジン潤滑油）と異なる粘度である。カム駆動弁のカムシャフト（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、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１の潤滑油と同一の潤滑油である。
【００３６】
すなわち、電磁駆動弁用潤滑油と、カム駆動弁用潤滑油とを、シリンダヘッド内にて分離するため、それぞれへの潤滑油経路を互いに独立させたものである。使用される潤滑油の粘度は異なっており、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１及び潤滑油経路Ｌ３の潤滑油粘度が潤滑油経路Ｌ２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ブロックとシリンダヘッドとの間に設ける等の構造とするとよい。
【００３７】
以上の構造により、電磁駆動弁への潤滑油経路L２が、エンジン本体用の潤滑油経路（シリンダブロック側潤滑油経路）L1やカム駆動弁用の潤滑油経路L３と分離独立され、電磁駆動弁用の潤滑油が、エンジン本体用の潤滑油に影響されないこととなる。よって、電磁駆動弁の潤滑を最適にすることができる。
同時に、エンジン本体用の潤滑油経路（シリンダブロック側潤滑油経路）L1とカム駆動弁用の潤滑油経路L３とを共通の潤滑油、ここでは、エンジン本体用にエンジン潤滑油１０１８を利用することができるので、コスト面で有利である。
【００３８】
＜参考例１＞
次に、図６に従い、第１の参考例を説明する。図６に示す参考例は、先述の実施態様の中で（Ｂ）に分類される実施態様である。
ここでは、クランクシャフト等へのシリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１と電気駆動弁およびカム駆動弁等へのシリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２とを互いに独立した２系統潤滑としている。シリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２は、シリンダヘッド内の電磁駆動弁１０１６のアクチュエータと、カム駆動弁１０１３のカムシャフトを廻って、双方に同一の潤滑油を供給するようにしている。
【００３９】
シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１では、図３に示したエンジン潤滑油を使用し、シリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２では、図３に示した電磁駆動弁専用油あるいはカム駆動弁専用油を使用する。両者の粘度は図３に示したように異なっており、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１の潤滑油粘度が相対的に高い。シリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２では、電磁駆動弁の潤滑を考慮すると電磁駆動弁専用油を使用した方が良いが、エンジン本体側であるシリンダブロック側潤滑経路Ｌ１と分離独立させるという趣旨のみを考えるならば、電磁駆動弁専用油とカム駆動弁専用油とのいずれでもよいし、カム駆動弁専用油でも、十分に電磁駆動弁を潤滑することはできる。
ここで、電磁駆動弁のアクチュエータもカム駆動弁のカムシャフトも同一油を使用することで両者を区画する必要が無い。よって、シリンダヘッド内構成が簡素でよいというメリットがある。さらに、カムシャフトや弁と弁ガイド間の摺動部は、シリンダブロックでの摺動部（例えばシリンダボアとピストン、あるいはクランクシャフトメタル、コンロッドメタル部）に比べ耐焼き付き性が厳しくないことから、潤滑油粘度もシリンダブロック側に比べ低い粘度油を使うことが可能となる。電磁駆動弁のアクチュエータも、シリンダブロック側のエンジン潤滑油に対して低粘度油を使うことにより、摺動部のフリクションを最小化し電磁駆動弁運転用の消費電力を最小化できる。
【００４０】
＜参考例２＞
図７に第２の参考例を示す。図７に示す参考例は、先述の実施態様の中で（Ｂ）に分類される実施態様である。ここでも、参考例１と同様に、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１とシリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２の互いに独立した２系統潤滑を行っている。シリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２は、シリンダヘッド内の電磁駆動弁のアクチュエータと、カム駆動弁のカムシャフトも廻って、双方に同一の潤滑油が供給されるようにしている。シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１とシリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２とは、使用される潤滑油の粘度は双方同一である。
【００４１】
低粘度でもシリンダブロック内での潤滑が成立する場合、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１とシリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２の潤滑油を、低い粘度の電磁駆動弁用潤滑油１０１７やカム駆動弁用潤滑油１０１９で共通化することは、十分成立する。この場合、敢えてシリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１とシリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２とを分離するのは、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１側で悪化した潤滑油を、シリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２側の電磁駆動弁アクチュエータで使用することが、電磁駆動弁の正常動作の妨げになり、エンスト等を招くこととなるのを避けたいためである。シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１で使用する潤滑油はブローバイ分の混入や相対的に高温化で使用され劣化し易いことに配慮した構成である。
【００４２】
また、エンジン潤滑油１０１８がエンジンの低フリクション化のために低粘度とされ且つ十分な潤滑特性を有する場合には、エンジン潤滑油１０１８を、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１とシリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２の双方で使用することも可能である。この場合においても、シリンダブロック側潤滑油経路L１と独立して用いることで、劣化しやすいシリンダブロック側潤滑油経路L１から遮断し、シリンダヘッド側潤滑油経路Ｌ２にて劣化の少ない潤滑油として使用できるというメリットはなお残る。
【００４３】
＜実施例２＞
図８に第２の実施例を示す。図８に示す実施例は、先述の実施態様の中で（Ｃ）に分類される実施態様である。ここでは、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１と、シリンダヘッド側の電磁駆動弁部用潤滑油経路Ｌ２と、シリンダヘッド側のカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３とがそれぞれ独立した３系統潤滑を行っている。
シリンダヘッド内の電磁駆動弁のアクチュエータへ廻る電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２の潤滑油と、カム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３によりカム駆動弁のカムシャフトを廻る潤滑油とは互いに異なる粘度である。一方、カム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３によりカム駆動弁のカムシャフトを廻る潤滑油は、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１の潤滑油と同一粘度の潤滑油である。
【００４４】
そして、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１及びカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３の潤滑油は、電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２の潤滑油に比べてその粘度が相対的に高い。ここでは、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１及びカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３の潤滑油として、エンジン潤滑油１０１８あるいはカム駆動弁用潤滑油１０１９を使用し、電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２では、電磁駆動弁用潤滑油１０１７を使用する。
【００４５】
シリンダブロック側潤滑油経路L１の潤滑油とカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３の潤滑油は同じであるが、これら経路が互いに独立しているため、シリンダブロック側潤滑油経路L１で劣化した潤滑油がカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３へ供給されることはない。さらに、電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２では、専用の電磁駆動弁用潤滑油１０１７を使用するので、電磁駆動弁の性能を十分に発揮かつ維持することができる。また、シリンダブロック側潤滑油経路L１とカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３からの影響を電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２の潤滑油が受けることがなく、その意味においても、電磁駆動弁の性能を良好に保つことができる。
【００４６】
＜実施例３＞
図９に第３の実施例を示す。図９に示す実施例は、先述の実施態様の中で（Ｃ）に分類される実施態様である。ここでは、実施例２と同様、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１と、シリンダヘッド側の電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２と、シリンダヘッド側のカム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３とがそれぞれ独立した３系統潤滑を行っている。
【００４７】
但し、実施例２と異なり、シリンダブロック側潤滑油経路Ｌ１の潤滑油と、電磁駆動弁用潤滑油経路Ｌ２の潤滑油と、カム駆動弁用潤滑油経路Ｌ３の潤滑油とは、それぞれに専用の潤滑油を用いている。潤滑油の粘度は、図３のように、電磁駆動弁用潤滑油＜カム駆動弁用潤滑油＜シリンダブロック側潤滑油という関係にある。
これは、各セクションの要求粘度に合わせられ潤滑系としては理想の構造である。
このように、各潤滑油経路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３がそれぞれ独立しているので、それぞれ影響を受けずに各部を潤滑でき、しかも、各部に応じて専用の潤滑油を用いるので、最適な潤滑を得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明では、電磁駆動弁への潤滑油を他の潤滑油と混合しないようにしたので、他の部署での潤滑により劣化した潤滑油が電磁駆動弁に供給されることがなく、電磁駆動弁の適正な動作を確保でき、内燃機関の適切な運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の概念図
【図２】電磁駆動弁とその潤滑機構の一例を示した図
【図３】潤滑油の粘度特性を示す図
【図４】ハーフカムレス構造を有する内燃機関の潤滑における第１の実施例を示す図
【図５】第１の実施例の潤滑油経路図
【図６】ハーフカムレス構造を有する内燃機関の潤滑における第１の参考例を示す図
【図７】ハーフカムレス構造を有する内燃機関の潤滑における第２の参考例を示す図
【図８】ハーフカムレス構造を有する内燃機関の潤滑における第２の実施例を示す図
【図９】ハーフカムレス構造を有する内燃機関の潤滑における第３の実施例を示す図
【符号の説明】
１０１０・・・シリンダブロック
１０１１・・・オイルパン
１０１２・・・シリンダヘッド
１０１３・・・カムシャフト
１０１４・・・専用タンク
１０１５・・・専用ポンプ
１０１６・・・電磁駆動弁
１０１７・・・電磁駆動弁用潤滑油
１０１８・・・シリンダブロック側潤滑油（エンジン潤滑油）
１０１９・・・カム駆動弁用潤滑油
１０２０・・・シリンダブロック側専用ポンプ
１０２１・・・シリンダヘッド内仕切壁
１０２２・・・シリンダヘッドカバー内仕切壁
１０２４・・・カム駆動弁専用ポンプ
１０２５・・・カム駆動弁専用タンク
Ｌ１・・・シリンダブロック側潤滑油経路
Ｌ２・・・シリンダヘッド側潤滑油経路（電磁駆動弁用潤滑油経路のみを示す場合あり）Ｌ３・・・カム駆動弁用潤滑油経路

Claims

吸気弁を電磁駆動弁、排気弁をカム駆動弁としたハーフカムレス構造であり、電磁駆動弁への潤滑油経路を、カム駆動弁への潤滑油経路を含む他の潤滑油経路と独立した油路で構成したことを特徴とする内燃機関。
電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油と、他の潤滑油経路の潤滑油とは、異なる潤滑油であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油と、他の潤滑油経路の潤滑油とは、粘度が異なることを特徴とする請求項２記載の内燃機関。
他の潤滑油経路の内のカム駆動弁への潤滑油経路と、他の潤滑油経路の内のピストンとそのピストンに連結したクランクシャフトを内包するブロック側の潤滑油経路とを同じ油路で構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関。
電磁駆動弁への潤滑油経路と、他の潤滑油経路の内のカム駆動弁への潤滑油経路と、他の潤滑油経路の内のピストンとそのピストンに連結したクランクシャフトを内包するブロック側の潤滑油経路とをそれぞれ独立した油路で構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関。
電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油が、他の潤滑油経路の潤滑油よりも低い粘度であることを特徴とする請求項４又は５記載の内燃機関。
電磁駆動弁用潤滑油経路の潤滑油が、カム駆動弁への潤滑油経路の潤滑油よりも低い粘度であり、カム駆動弁への潤滑油経路の潤滑油が、ブロック側の潤滑油経路の潤滑油よりも低い粘度であることを特徴とする請求項５記載の内燃機関。