JPH01253511A - 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】 Ａ１発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、機関弁を閉弁方向へ付勢する弁ばねと、機関
弁を開弁させるリフト部及び機関弁の閉弁を許容するベ
ース部を有するカムと、このカムから機関弁に至る力の
伝達系に介装されて弁頭間隙を排除する油圧タペットと
を備えた内燃機関の動弁装置の改良に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる動弁装置において、カム軸の芯振れや撓み
に起因するカムの振動により機関弁に閉弁不良を惹起す
るのを防止するために、カムのベース部に閉弁点から開
弁点に向って下り勾配をつけると共に、それらの二点間
の落差を油圧タペットの遊びに相当するリフト量または
それよりゃ＼小さいリフト量に設定して、機関弁の開弁
時期を狂わせることなく、ベース部のリフト方向の振れ
をベース部の下り勾配と相殺させるようにすることが知
られている（特開昭５９−４３９１）号公報参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 上記のようにカムのベース部に閉弁点から開弁点に向っ
て直線的に下り勾配をつけるものでは、その下り勾配が
比較的緩やかになるため、機関弁の閉弁直後にベース部
にリフト方向の大きな振れが起こったときには、これを
上記下り勾配で相殺することが困難である。殊に、ベー
ス部の大きな振れは機関弁の閉弁直後に発生し易い。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、機関弁
の閉弁直後、カムのベース部にリフト方向の大きな振れ
が生じても、その振れの影響を機関弁に及ぼさないよう
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
。

Ｂ０発明の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、カムのベース部
に、閉弁点から所定の中間点に向って下る下り勾配部と
、前記中間点以降から開弁点に向って上る上り勾配部と
を設けると共に、その上り勾配部の勾配をカムのリフト
部の開弁緩衝曲線の勾配より緩＜シたことを第１の特徴
とする。

尚、下り勾配部の終点と上り勾配部の始点とは互いに一
致させてもよ（、また相互間に適当な距離を置いてもよ
い。

また本発明は、上記特徴に加えて、下り勾配部の油圧タ
ペットの伸縮量に換算した高低差をＡ、上り勾配部の油
圧タペットの伸縮量に換算した高低差をＢ、油圧タペッ
トの遊びをＬｏとしたとき、Ｌ０≧Ａ≧Ｂ 上式が成立するようにＡ及びＢを設定したことを特徴と
する。

（２）作　用 第１の特徴によれば、カムのベース部前半の下り勾配部
には大なる下り勾配をつけることができ、したがって機
関弁の閉弁直後に生じるベース部の大なるリフト方向の
振れでも上記下り勾配部の勾配によって相殺することが
でき、また相殺しきれない振れは油圧タペットの遊びに
よって吸収される。

また、ベース部後半の上り勾配部の勾配は、リフト部の
開弁緩衝曲線の勾配よりも緩いので、この上り勾配部に
よって油圧タペットを作動させることはない。

また第２の特徴によれば、ベース部後半の上り勾配によ
る油圧タペットの作動をより確実に防止することができ
ると共に、カムのリフト部の開弁緩衝曲線を、開弁点及
びリフト部のリフト量を変えることなく自由に選定する
ことができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明する。

先ず本発明の第１実施例を示す第１図において、内燃機
関のシリンダヘッドｌには燃焼室２と、この燃焼室２に
開口するボート３とが形成されており、そのポートは吸
、排気弁等の機関弁４により開閉される。

機関弁４はシリンダへラドｌにバルブガイド５を介して
昇降自在に支承され、本発明による動弁装置６により開
閉駆動される。

動弁装置６は、機関弁４の頭部に固着されたリテーナ４
ａとシリンダへラドｌとの間に縮設されて機関弁４を閉
じ方向に付勢する弁ばね７と、シリンダヘッド１の支持
孔８に装着される油圧タペット９と、この油圧タペット
９に揺動自在に支承されて先端部を機関弁４の頭部に係
合させるカムフォロアｌＯと、シリンダヘッド１に支承
されて図示しないクランク軸より回転駆動され、カムフ
ォロア１０の上側に形成されたスリッパ面１０ａにカム
Ｃを係合させるカム軸１）とより構成される。

上記カムＣは、第１図及び第２図に示すように、機関弁
４を開弁させるリフト部ＣＮと、開弁４の閉弁を許容す
るベース部ｃｂとを有し、両部Ｃｉ！。

Ｃｂの境界点の一方が閉弁点Ｐ１、他方が開弁点Ｐ２と
なる。ベース部ｃｂは、閉弁点Ｐ１から所定の中間点Ｐ
、に向って下る下り勾配部ｂ１と、中間点Ｐ、から開弁
点Ｐ２に向って玉る上り勾配部ｂ□とから構成され、こ
の上り勾配部ｂ２の上り勾配は、前記リフト部Ｃ！の開
弁緩衝曲線の上り勾配よりも緩く設定される。

次に第３図により前記油圧タペット９について説明する
。油圧タペット９は、有底のシリンダ２０と、このシリ
ンダ２０のシリンダ孔２０ａに摺動自在に嵌合してその
内部に油圧室２１を画成するプランジャ２２とを主たる
構成要素としており、シリンダ２０が前記支持孔８に嵌
着される。プランジャ２２はその外端の球状端部２２ａ
をカムフォロア１０基端部の球状凹部１０ｂに係合させ
る。

プランジャ２２には油溜室２３と、この油溜室２３を前
記油圧室２１に連通ずる弁孔２４とが設けられており、
油溜室２３は、プランジャ２２の側壁の油孔２５、シリ
ンダ２０及びプランジャ２２の摺動面間の環状油路２７
及びシリンダ２０の側壁の油孔２６を介して、シリンダ
ヘッド１に穿設された給油路３２に連通し、この給油路
３２は図示しない油ポンプの吐出口に連なる。したがっ
て機関の運転中、油溜室２３は油ポンプから送られる油
によって常に満たされる。

プランジャ２２の下端にはハツト形のバルブケージ２８
のフランジ部２８ａが嵌合され、そしてかしめリング３
３により固着される。このバルブケージ２８には、それ
に開閉ストロークを規定されつ＼前記弁孔２４を開閉す
るフリーボール型のチエツク弁２９が収容される。即ち
、チエツク弁２９は閉弁方向にばね付勢されてはおらず
、油圧室２１の昇圧にのみ依存して弁孔２４を閉じるよ
うになっている。

更に油圧室２１にはプランジャ２２をシリンダ２０の上
方へ突出させるように付勢する伸長ばね３１が収容され
る。

而して、カムＣ°の回転に伴いリフト部（ｌがカムフォ
ロア１０のスリッパ面１０ａに押圧力を加えると、油圧
タペット９では、プランジャ２２が油圧室２１側へ押圧
されるので、油圧室２１が昇圧し始め、謹呈２１から弁
孔２４を通して油溜室２３へ少量の油が流出することに
よりプランジャ２２が初期沈みを起こした後、チエツク
弁２９が弁孔２４を閉じて油圧室２１の油圧を保持し、
続いて油圧室２１の油中に混在する気泡の圧縮等に起因
してプランジャ２２が弾性沈みを起こした後、油圧室２
１の油圧が急−ヒ昇し、その油圧によりプランジャ２２
が踏張力が発揮する結果、カムフォロアｌＯは、プラン
ジャ２２のｆｉｌ状端布端部２２ａ点として、リフト部
（ｌにより下方へＪｌ動され、弁ぽね７の力に抗して機
関弁４を開く。

機関弁４の開弁中、油圧室２１の高圧の油がシリンダ２
０及びプランジャ２２の摺動間隙へ僅かに漏洩するため
、プランジャ２２はリーク沈みを起こす。

次に、カムＣのベース部ｃｂがカムフォロア１０に到来
すると、弁ばね７が機関弁４をカムフォロア１０と共に
押上げて閉弁位置に戻す。他方、油圧タペット９では伸
長ばね３１がプランジャ２２を伸長復帰させてカムフォ
ロアＩＯのスリッパ面１０ａをカムｌｌａに当接させ、
これによって弁頭間隙を排除する。

そして、伸長ばね３１のプランジ中２２に対する伸長作
用により油圧室２１が減圧すれば、チエツク弁２９が開
弁するので、油溜室２３の油が弁孔２４を通して油圧室
２１に供給され、油圧室２１からの油の流出分が補充さ
れる。

こ＼で、 Ｌｏ・・・油圧タペットの遊び ｇ＋Ａ・・・チエツク弁２９が閉じるに要する油圧タペ
ット９の初期沈み量 Ｉ！、＋ａ・・・油圧室２１の油中気泡の圧縮等に起因
するタペット９の弾性沈み量 Ｌ　・・・機関弁４の閉弁中、油圧タペット９が油圧室
２１からの油圧リークによって沈むリーク沈み量 としたとき、前記カムＣのベース部ｃｂにおける下り勾
配部す、の油圧タペット９の伸縮量に換算した高低差Ａ
、上り勾配部ｂ２の油圧タペット９の伸縮量に換算した
高低差Ｂは次式が成立するように設定される。

ＬＯ＝　１）Ａ＋　ｌ　＋ｍ＋　Ｌ≧Ａ＞８次にこの実
施例の作用について説明する。

第４図はカムＣの回転に伴う油圧タペット９及び機関弁
４の各変位を示すもので、同図において、点ａでリフト
部Ｃ！の作動によりプランジャ２２が沈みを始め、点す
でチエツク弁２９が閉じ、点ｂ−ｃ間で油圧タペット９
に弾性沈みを生じ、点ｄで機関弁４の開弁が開始され、
点ｅで機関弁４の閉弁（弁座に着座）し、点１−ｇ間で
前記弾性沈みの反発力によりプランジャ２２が伸び、点
りでプランジャ２２が弁頭間隙を排除すべく完全復帰す
る。

点りを過ぎると、点ｉに達するまでプランジャ２２はチ
エツク弁２９を開いたま＼カムＣのベース部ｃｂにおけ
る下り勾配部ｂ１に沿って伸びて行く。特に、その下り
勾配部す、は閉弁点Ｐ、からベース部ｃｂの中間点Ｐ３
に下っているので、ベース部の全長に亘って下る従来の
ものに比し、その勾配は急であり、したがって機関弁４
の閉弁直後にカムＣがリフト方へ大きく振れても、その
振れは下り勾配部す、の大なる下り勾配によって相殺さ
れ、油圧タペット９のチエツク弁２９の閉弁を防止し得
る。その結果、機関弁４は無用な開弁力を全く受けず、
正常な閉弁状態を維持することができる。

この場合、カムＣの振れが下り勾配部す、の勾配で相殺
しきれない程大であれば、残余の振れは油圧タペット９
自体の遊びし０によって吸収され特に油圧タペット９を
自由チェンク弁型に構成した本実施例では、その遊びし
０は、初）…沈み川２１、ト弾性沈み量ｌＩＢ＋リーク
沈みＩＬとなり、就中、ＬＩＡは油圧タペット９のチエ
ツク弁２９の開閉ストロークの選定により自由に大きく
設定できるから、チエツク弁２９の閉じ後の油圧タペッ
ト９の踏張機能を同等Ｉ員しることなく遊びし０を大き
く取ることが可能であり、これによって油圧タペット９
の吸振幅を増大させ、カムＣの残余の振れを６１！実に
吸収することができる。

点Ｉを過ぎると、再び点ａに達するまでプランジャ２２
はカムＣのベース部ｃｂにおける」−り勾配部ｂ２に沿
って沈んでいくが、この上り勾配部ｂ２の勾配はリフト
部Ｃ’ｆの開弁緩衝曲線の勾配よりも緩くなっているか
ら、この間のプランジャ２２の沈み速度は遅く、チエツ
ク弁２９の閉弁をもたらずには至らない。

第５図及び第６図は本発明の第２及び第３実施例を示す
もので、第２実施例は、ベース部ｃｂにおける下り勾配
部す、の高低差Ａと上り勾配部ｂ２の高低差Ｂとを等し
く設定した点を除けば第１実施例と同様構成であり、第
３実施例は、ベース部ｃｂにおける下り勾配部ｂ１の勾
配を上り勾配部ｂ２の勾配よりも大とした点を除けば第
１実ＡＭ例と同様構成である。

また第７図は本発明の第４実施例を示すもので、油圧タ
ペット９を、固定のロッカ軸３５に（区支されるカムフ
ォロア１０の揺動端部に装着して、その先端を機関弁４
頭部に当接させた点を除けば第１実施例と同様構成であ
り、図中、第１実施例と対応する部分には同一符号を付
す。

Ｃ９発明の効果 以上のように本発明の第１の特徴によれば、カムのベー
ス部前半の下り勾配部に大なる下り勾配をつけることが
でき、油圧タペットの吸振機能と相俟って、機関弁閉じ
直後のベース部の大なる振れを効果的に吸収することが
でき、しかもヘース部後十の上り勾配による油圧タペッ
トの作動を回避することができ、したがって機関弁の閉
弁領域では正常な閉弁状態を維持することができる。

また第２の特徴によれば、ベース部後半の上り勾配部に
よる油圧タペットの作動をより確実に防止することがで
き、その−トカムの開弁点及びリフト部のリフト量を変
えずともリフト部の開弁Ｈ÷ｉ曲線の選定を自由に行う
ことができ、設９１の自由度が大幅に増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示すもので
、第１図は全体図、第２図はカムのプロフィル展開図、
第３図は油圧タペットの縦断面図、第４図はカムの回転
に伴う油圧タペット及び機関弁の変位特性線図、第５図
及び第６図は本発明の第２及び第３実施例を示すカムの
プロフィル展開図、第７図は本発明の第４実施例を示す
、第１図に対応した全体図である。 Ｃ・・・カム、Ｃ２・・・リフト部、ｃｂ・・・ベース
部、Ｐｌ・・・閉弁点、Ｐ２・・・開弁点、ｂｌ・・・
下り勾配部、ｂｔ・・・上り勾配部 ４・・・機関弁、６・・・動弁装置、９・・・油圧タペ
ット、１０・・・カムフォロア、１）・・・カム軸、２
０・・・シリンダ、２１・・・油圧室、２２・・・プラ
ンジャ、２３・・・油溜室、２８・・・バルブケージ、
２９・・・ヂエノクブｒ、３１・・・伸長ばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関弁を閉弁方向へ付勢する弁ばねと、機関弁を
   開弁させるリフト部及び機関弁の閉弁を許容するベース
   部を有するカムと、このカムから機関弁に至る力の伝達
   系に介装されて弁頭間隙を排除する油圧タペットとを備
   えた内燃機関の動弁装置において、カムのベース部に、
   閉弁点から所定の中間点に向って下る下り勾配部と、前
   記中間点以降から開弁点に向って上る上り勾配部とを設
   けると共に、その上り勾配部の勾配をカムのリフト部の
   開弁緩衝曲線の勾配より緩くしたことを特徴とする、内
   燃機関の動弁装置。
2. （２）第（１）項記載のものにおいて、下り勾配部の油
   圧タペットの伸縮量に換算した高低差をＡ、上り勾配部
   の油圧タペットの伸縮量に換算した高低差をＢ、油圧タ
   ペットの遊びをＬ＿０としたとき、Ｌ＿０≧Ａ≧Ｂ 上式が成立するようにＡ及びＢを設定したことを特徴と
   する、内燃機関の動弁装置。