JPH01134015A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、閉弁方向にばね付勢された吸気弁あるいは排
気弁には、一端をダンパ室に臨ませた弁側ピストンの他
端が連動、連結され、クランク軸により駆動されるカム
にはカム側ピストンの一端が連動、連結され、該カム側
ピストンの他端が臨む作動油室に連通ずるとともにダン
パ室に開口した連通孔と、連通孔に挿通されたときに連
通孔内面との間に環状の微小通路を形成すべく前記弁側
ピストンの一端に突設された短円筒部とで、吸気弁ある
いは排気弁の閉弁作動途中から全閉までの間でのみ絞り
作用を果たす絞り機構が構成される内燃機関の動弁装置
に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置は、たとえば特公昭５２−３５８１３
号公報により公知である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところで、かかる装置は、吸気弁あるいは排気弁の閉弁
作動時にダンパ室から作動油室に戻る作動油の流量を絞
り機構によって制限することにより、吸気弁あるいは排
気弁の閉弁速度を緩やかにし、着座時の衝撃を緩和して
吸気弁あるいは排気弁等の損傷を防止するものであるが
、上記従来のものは、絞り機構による絞り度が一定であ
って作動油の粘性を考慮しておらず、作動油の温度に応
じた粘性変化により弁側ピストンの作動速度が変化して
しまう。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、作
動油の粘性変化に拘らず弁側ピストンの閉弁時の作動速
度を一定に調整し得るように、した内燃機関の動弁装置
を提供することを目的とする。

Ｂ２発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明によれば、弁側ピストンが摺動可能に嵌合される
シリンダ体には、前記連通孔を形成する孔形成部材が、
作動油の粘性に応じて軸方向位置を変化させるべくシリ
ンダ体の軸方向移動可能に設けられる。

（２）作用 上記構成によれば、作動油の粘性に応じて孔形成部材の
軸方向位置を変化せしめることにより短円筒部の連通孔
への挿通長さを変化させることができ、したがって作動
油の粘性に応じて絞り機構における流通抵抗を調整する
ことができるので、ダンパ室から作動油室への作動油の
流量をほぼ一定に調整し、弁側ピストンの閉弁方向の移
動速度をほぼ一定に調整することができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、内燃機関のシリンダヘッドＨに
は、図示しないシリンダブロックとの間に形成される燃
焼室１の頂部に開口する吸気弁口２が吸気ボート３に連
通して穿設されており、該吸気弁口２に固設されたリン
グ状弁座部材４に着座可能な吸気弁５が、吸気弁口２を
開閉すべくシリンダヘラｌ−Ｈにより上下移動自在に案
内される。しかも吸気弁５の上端部に設けられた鍔部６
とシリンダヘッドＨとの間には、弁ばね７が縮設されて
おり、この弁ばね７のばね力により吸気弁５は上方すな
わち閉弁方向に向けてばね付勢されている。

一方、シリンダヘッドＨの上方には、図示しないクラン
ク軸により回転駆動されるカムシャフト８が配設されて
おり、このカムシャフト８に設けられたカム９と、前記
吸気弁１の上端との間には、カム９のプロフィルに応じ
た油圧力により吸気弁１を開閉駆動するための油圧駆動
装置１０が配設される。

第２図において、油圧駆動装置１０は、シリンダヘッド
Ｉ］に固設される支持部１１に設けられるものであり、
吸気弁５の上方で上下に延びて支持部１１に固定される
シリンダ体１２と、吸気弁５の上端に当接してシリンダ
体１２の下部に摺動可能に嵌合される弁側ピストン１３
と、カムシャフト８のカム９に摺接するリフタ１４と、
該リフタ１４に上端を当接させてシリンダ体１２の上部
に摺動可能に嵌合されるカム側ピストン１５とを備える
。

支持部１１は、上支持部１６と下支持部１７とが相互に
結合されて成るものであり、吸気弁５の上方で支持部１
１には、上方から順に、第１孔部１８、第１孔部１８よ
りも小径であって段部１９を介して第１孔部１８の下端
に連なる第２孔部２０、第２孔部２０よりも大径であっ
て段部２１を介して第２孔部２０の下端に連なる第３孔
部２２、ならびに第３孔部２２よりも小径であって段部
２３を介して第３孔部２２の下端に連なる第４孔部２４
が吸気弁５と同軸に上下に延びて穿設される。

シリンダ体１２は、上筒体２５と上筒体２６とが同軸に
接合されて成る。上筒体２５は第２孔部２０に挿通され
得る程度の外径を有して基本的に円筒状に形成されてお
り、この上筒体２５の下端には、シム２７を介して段部
２１に係合すべく半径方向外方に張出した係合鍔２８が
設けられる。

また上筒体２５の第２孔部２０よりも上方に突出した部
分には雄ねじ２９が刻設されており、この雄ねじ２９に
螺合するナツト３０を段部１９に当接するまで締付ける
ことにより上筒体２５が上支持部１６に固定される。

上筒体２６は、第３孔部２２に嵌合する大径部２６ａと
、第４孔部２４に嵌合する小径部２６ｂとが下方に臨む
段部２６ｃを介して同軸に連投さて成り、大径部２６ａ
の上端面はシール部材３１を介して上筒体２５の下端す
なわち係合＃２Ｂの端面に摺接され、段部２６ｃは第３
孔部２３および第４孔部２４間の段部２３に摺接される
。これにより、上支持部１６および下支持部１７を相互
に結合した状態で、上筒体２６は、上筒体２５の下端お
よび段部２３間で軸線まわりの回動を可能として挟持さ
れる。しかも上筒体２６における大径部２６ａの外面に
は第３孔部２２の内面に摺接するシール部材３２が嵌着
される。

第３図を併せて参照して、シリンダ体Ｉ２の上筒体２５
および上筒体２６の接合部分における内面には、上筒体
２５および上筒体２６間にわたって環状凹部３３が設け
られており、この環状四部３３の下部側面には雌ねじ３
４が刻設される。また環状凹部３３の上部側面にはシリ
ンダ体１２の軸方向に延びる突部３５が突設される。前
記雌ねじ３４には円板状の孔形成部材３６が螺合されて
おり、この孔形成部材３６の側面には前記突部３５を係
合すべく軸方向に延びる係合溝３７が穿設される。した
がって孔形成部材３６はその軸線まわりの回動動作を阻
止されるが、環状凹部３３内での軸方向移動を許容され
ることになる。さらに孔形成部材３６の中央部には連通
孔３８が同軸に穿設される。

弁側ピストン１３は、前記孔形成部材３Ｇとの間にダン
パ室３９を画成してシリンダ体１２の下部に摺動可能に
嵌合され、カム側ピストン１５は前記孔形成部材３６と
の間に作動油室４０を画成してシリンダ体１１の上部に
摺動可能に嵌合される。

弁側ピストンエ３は、閉塞端を上方にしてシリンダ体１
２の下部に摺動可能に嵌合する摺動部材−４１の下部開
口端を、吸気弁５の上端部に当接する当接部材４２で閉
塞して成るものであり、摺動部材４１および当接部材４
２間には油室４３が形成される。しかも前記摺動部材４
１の上端中央部には、連通孔３８に挿通可能な短円筒部
４４が同軸に突設されており、この短円筒部４４と前記
連通孔３８とで絞り機構４５が構成される。

短円筒部４４の外径は、連通孔３８の内面との間に数十
ないし数百μｍの間隔が生じるように設定されており、
これにより短円筒部４４が連通孔３８に挿通されている
状態では、該短円筒部４４および連通孔３８間に環状の
微小通路４６が形成され、この微小通路４６によりダン
パ室３９から作動油室４０への作動油の流通が制限され
る。しかも、前記微小通路４６が形成されるのは、短円
筒部４４が連通孔３８に挿通されるときのみであり、短
円筒部４４の軸方向長さは、吸気弁５の閉弁作動途中す
なわち弁側ピストン１３が弁ばね７により上方に押上げ
られている途中で連通孔３８に挿通されるように設定さ
れる。

また弁側ピストン１３の油室４３内には、短円筒部４４
の油室４３への開口端を閉塞可能な球状弁体４７が収納
されており、該弁体４７は当接部材４２との間に縮設し
たばね４８により閉弁方向に付勢される。さらに摺動部
材４１には、油室４３をダンパ室３９に連通させる透孔
４９が穿設される。かかる構成により短円筒部４４内の
油圧が油室４３よりも一定値だけ高いときに開弁して作
動油を短円筒部４４から油室４３内に導く一方向弁５０
が構成され、この一方向弁５０は、短円筒部４４が連通
孔３８に挿通されている状態で作動油室４０の油圧が高
められたときに、該作動油室４０の作動油を油室４３か
らダンパ室３９に導く働きをする。

したがって上記絞り機構４５は、短円筒部４４が連通孔
３８よりも下方にある状態、すなわち吸気弁５を押下げ
て開弁作動しているとき、ならびに吸気弁５の全開状態
から弁ばね７により上方に押上げられて途中まで閉弁作
動しているときには、絞り作用を行なわず、閉弁作動の
途中で短円筒部４４が連通孔３８に挿通されて吸気弁５
が全閉状態になるまでの間だけ絞り作用を行なうことに
なる。

カム側ピストン１５は、閉塞端を下方にした有底円筒状
に形成されており、このカム側ピストン１５の上部開口
端はりフタ１４に当接し得る閉塞部材５１で閉塞される
。またリフタ１４は、その閉塞端外面をカム９に摺接さ
せるようにして有底円筒状に形成されており、第１孔部
１８に摺動可能に嵌合される。しかもリフタ１４の閉塞
端内面中央部には、前記カム側ピストン１５の閉塞部材
５１に当接する当接突起１４ａが突設される。

カム側ピストン１５と閉塞部材５１との間には、貯留室
５２が形成されており、閉塞部材５１には、貯留室５２
に貯留された作動油をカム９との摺接部に導く透孔５３
が穿設される。またカム側ピストン１５の閉塞端には、
作動油室４０に連通し得る油孔５４が穿設されるととも
に、貯留室５２から作動油室４０側への作動油の流通の
みを許容する逆止弁５５が配設される。

シリンダ体１２における下部体２６の大径部２６ａ下部
外面には、歯車５６が刻設されており、軸方向移動可能
にして支持部１１に支承されたラック５７が前記歯車５
６に噛合される。しかもこのラック５７は図示しない駆
動手段に連結されており、該駆動手段は、作動油の温度
が低くて作動油の粘性が高いときには孔形成部材３６を
上方に移動せしめる方向に下部体２６を回動駆動し、作
動油の温度が高くて作動油の粘性が低いときには孔形成
部材３６を下方に移動せしめる方向に下部体２６を回動
駆動する。

次にこの実施例の作用について説明すると、吸気弁５の
全閉状態では、油圧駆動装置１０は第２図示の状態にあ
り、この第２図の状態からカムシャフト８の回転により
リフタ１４が押下げられる。このリフタ１４によりカム
側ピストン１５が下方に押圧駆動され、作動油室４０の
容積が縮小せしめられ、作動油室４０内の作動油は一方
向弁５０を経てダンパ室３９内に導入される。これによ
り弁側ピストン１３が下方に押圧駆動され、吸気弁５が
弁ばね７のばね力に抗して開弁駆動される。

吸気弁５が全開状態になった後に、カム９によるリフタ
１４への押圧力が解除されると、吸気弁５は弁ばね７の
ばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動される。この
吸気弁５の閉弁作動により弁側ピストン１３も上方に押
上げられ、ダンパ室３９の作動油は連通孔３８を経て作
動油室４０に戻されるが、その閉弁作動途中で短円筒部
４４が連通孔３８に挿通されてからは、絞り機構４５に
よる絞り作用が開始され、ダンパ室３９から作動油室４
０への作動油の流れが制限される。このため、吸気弁５
の上方への移動速度すなわち閉弁速度が閉弁作動途中か
ら緩められ、吸気弁５は弁座部材４に緩やかに着座する
ことになる。したがって着座時の衝撃が緩和され、吸気
弁５および弁座部材４等の損傷を極力防止することがで
きる。

ところで、絞り機構４５による作動油の流通制限量は、
作動油の粘性すなわち作動油の温度により異なるもので
あり、作動油の温度が高いときすなわち粘性が低いとき
にはダンパ室３９から作動油室４０に戻る作動油量は比
較的多く、作動油の温度が低いときすなわち粘性が高い
ときにはダンパ室３９から作動油室４０に戻る作動油量
は比較的少ない。このようにダンパ室３９から作動油室
４０に戻る作動油量が異なると、弁側ピストン１３の閉
弁速度が変化してしまう。そこで、孔形成部材３６の軸
方向位置を作動油の粘性に応じて変化させる。すなわち
作動油の温度が低くて粘性が高いときには絞り機構４５
での流通抵抗を小とすべく孔形成部材３６を上方に移動
させて短円筒部４４の連通孔３８への挿通長さを短くし
、作動油の温度が高くて粘性が低いときには流通抵抗を
大とすべく孔形成部材３６を下方に移動させて短円筒部
４４の連通孔３８への挿通長さを長くする。

こうすると、ダンパ室３９から作動油室４０への作動油
の戻り量を作動油の粘性に拘らずほぼ一定に調整するこ
とができ、弁側ピストン１３およびカム側ピストン１５
の閉弁側の移動速度を作動油の粘性に拘らずほぼ一定と
することができる。

以上の実施例では、吸気弁５の動弁装置について説明し
たが、本発明は、排気弁の動弁装置についても同様に実
施可能である。

Ｃ９発明の効果 以上のように本発明によれば、弁側ピストンが摺動可能
に嵌合されるシリンダ体には、前記連通孔を形成する孔
形成部材が、作動油の粘性に応じて軸方向位置を変化さ
せるべくシリンダ体の軸方向移動可能に設けられるので
、短円筒部の連通孔への挿通長さを変化させて流通抵抗
を大小に調整することにより、ダンパ室から作動油室に
戻る作動油量を作動油の粘性に拘らずほぼ一定とするこ
とができ、したがって閉弁時の作動速度が作動油の粘性
によってばらつくことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は全
体縦断側面図、第２図は油圧駆動装置の拡大縦断面図、
第３図は第２図の■−■線拡大断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 閉弁方向にばね付勢された吸気弁あるいは排気弁には、
   一端をダンパ室に臨ませた弁側ピストンの他端が連動、
   連結され、クランク軸により駆動されるカムにはカム側
   ピストンの一端が連動、連結され、該カム側ピストンの
   他端が臨む作動油室に連通するとともにダンパ室に開口
   した連通孔と、連通孔に挿通されたときに連通孔内面と
   の間に環状の微小通路を形成すべく前記弁側ピストンの
   一端に突設された短円筒部とで、吸気弁あるいは排気弁
   の閉弁作動途中から全閉までの間でのみ絞り作用を果た
   す絞り機構が構成される内燃機関の動弁装置において、
   弁側ピストンが摺動可能に嵌合されるシリンダ体には、
   前記連通孔を形成する孔形成部材が、作動油の粘性に応
   じて軸方向位置を変化させるべくシリンダ体の軸方向移
   動可能に設けられることを特徴とする内燃機関の動弁装
   置。