JPH01301903A - 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
弁点に向って一定の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１−
ｉｔまたはそれよりや１小さいリフトＩ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５９−４３９１１号公報
参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 ところが、ベース部の作動時におけるリフト方向の振れ
は、閉弁点及び開弁点の全区間に亘り緩やかに生じるの
ではなく、局所的に大きく生じることが発明者によって
究明された。このようなベース部の局所的振れを前述の
従来装置により吸収しようとすると、油圧タペットの遊
びを大きくして閉弁点及び開弁点間の下り勾配を大きく
設定しなければならないが、そのようにすると、油圧タ
ペットの遊びの増大により機関弁の開弁特性が変わると
いう弊害を招くことになる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、油圧タ
ペットの遊びを特別大きくせずとも、ベース部のリフト
方向への局所的な大きな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、カムの閉弁点か
ら開弁点までの、油圧タペットの伸縮量に換算した落差
をＡ、油圧タペットの遊びをり。

としたとき、 Ａ≦Ｌｏ とすると共に、カムのベース部に、閉弁点側から開弁点
側に向って急勾配で下る少なくとも一つの急下り勾配部
と、この急下り勾配部の端部に続く零勾配の一つの平坦
部または閉弁点側から開弁点側に向って緩勾配で下る少
な（とも一つの緩下り勾配部とを設けたことを特徴とす
る。

（２）作　用 上記構成によれば、ベース部に急下り勾配部と平坦部ま
たは緩下り勾配部とが併設されるので、閉弁点及び開弁
点間の限られた落差Ａの範囲内で急下り勾配部に大なる
勾配と大なる下り量を与えることができる。そして、こ
の急下り勾配部をベース部のリフト方向への局所的な振
れ時期に合せれば、その振れが大きくとも、それを上記
急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
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１には燃焼室２と、この燃焼室２に
開口するポート３とが形成されており、そのボートは吸
、排気弁等の機関弁４により開閉される。

機関弁４はシリンダヘッド１にパルプガイド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、シリンダへラド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１１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Ｃｌと、開弁４の閉弁を許容す
るベース部ｃｂとを有し、両部Ｃ１゜ｃｂの境界点の一
方が閉弁点Ｐｃ、他方が開弁点Ｐｏとなる。ベース部ｃ
ｂは、閉弁点Ｐｃから所定の中間点Ｐ、に向って急勾配
で下る急下り勾配部ｄ、と、上記中間点Ｐ、から開弁点
Ｐ０に零勾配で達する平坦部ｆ１とから構成される。

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。

プランジ中２２には油溜室２３と、この油溜室２３を前
記油圧室２１に連通する弁孔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ｌ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一前記弁孔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Ｃ２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、該室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全体が弾性沈みを起こした後、油圧室
２１の油圧が急上昇し、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ＩＯは、プラン
ジャ２２の球状端部２２ａを支点として、リフト部Ｃ２
により下方へ揺動され、弁ばね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１０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のプランジャ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。

ニーで、 Ｌｏ・・・油圧タペットの遊び １１Ａ・・・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 Ｌｌｌ・・・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の閉弁点Ｐｃから開弁点Ｐｏま
での、油圧タペット９の伸縮量に換算した落差Ａは次式
が成立するように設定される。

Ａ≦Ｌｏ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・（１）ｔ、、　＝　ｊ
！　ＩＡ＋　ｊ！　Ｉｉ＋　Ｌ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（２）この実施例では、ベース部ｃｂの
後半が平坦部ｆ、になっているので、閉弁点Ｐｃ及び開
弁点８０間の落差Ａは前半の急下り勾配部ｄ１で全て費
やされる。

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ある。同図において、点ａでリ
フト部ＣＱ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が閉弁（弁座に着座）し、点ｆ−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
る急下り勾配部ｄに沿って伸びて行く。特に、急下り勾
配部ｄは閉弁点Ｐｃ及び開弁点Ｐｏ間の落差Ａを有する
ので、ベース部ｃｂの全区間に亘って下る従来のものに
比し、その勾配及び下り量は大であり、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、
その振れは急下り勾配部ｄの大なる下り勾配及び下り量
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の振れが急下り勾配部ｄ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によって吸収される。

特に油圧タペット９を自由チエツク弁型に構成した本実
施例では、その遊びＬｏは、初期沈み量ｆｌＡ＋弾性沈
み量Ｉ！、Ｉｌ＋＋リーク沈み量りとなり、就中、ＬＩ
Ａ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の踏張機能を何等損じる
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
残余の振れを確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
はベース部ｃｂにおける平坦部ｆ、に従う。この間にカ
ムＣがリフト方向へ多少とも振れれば、その振れは油圧
タペット９の遊びしＯによって吸収され、チエツク弁２
９の閉弁を防止し得る。

かくして、機関弁４の閉弁直後におけるリフト方向への
大きな振れをベース部ｃｂ両端の限られた落差への範囲
内で効果的に吸収し、そして再びカムＣのリフト部ＣＩ
！、が作動したときは、チエツク弁２９を所定時期に閉
弁し得るので、機関弁４の開弁開始時期を安定させるこ
とができる。

第５図は本発明の第２実施例を示すもので、ベース部ｃ
ｂに、閉弁点Ｐｃから、ベース部ｃｂ中央よりも閉弁点
Ｐｃ寄りの第１中間点Ｐｔまで略Ａ／２の落差を急勾配
で下る第１急下り勾配部ｄ２と、第１中間点Ｐ２から零
勾配で所定の第２中間点ＰＳに達する平坦部ｆ２と、第
２中間点Ｐ３から開弁点Ｐｏまで残りの落差を急勾配で
下る第２急下り勾配部ｄ３とを設けたものであり、その
他の構成は前実施例と同様である。

この実施例によれば、機関弁４の閉弁直後及び開弁直前
におけるベース部ｃｂのリフト方向への大きな振れに対
処することができる。

第６図は本発明の第３実施例を示すもので、−１−ス部
ｃｂに、閉弁点Ｐｃから、開弁点Ｐｏに比較的近い中間
点Ｐ、まで略Ａ／３の落差を緩勾配で下る緩下り勾配部
ｅ、と、中間点Ｐ４から開弁点Ｐｏまで残りの落差を急
勾配で下る急下り勾配部ｄ４とを設けたものであり、そ
の他の構成は第１実施例と同様である。

この実施例によれば、機関弁４の閉弁後におけるベース
部ｃｂのリフト方向への弱い振れと、開弁直前における
強い振れに対処することができる。

第７図は本発明の第４実施例を示すもので、ベース部ｃ
ｂに、閉弁点Ｐｃからそれに比較的近い第１中間点Ｐ、
まで略Ａ／３の落差を象、勾配で下る第１急下り勾配部
ｄ、と、第１中間点Ｐｓから開弁点Ｐｏに比較的近い第
２中間点Ｐ６まで略Ａ／３の落差を緩勾配で下る緩下り
勾配部ｅ２と、第２中間点Ｐ、から閉弁点Ｐｏまで残る
落差を急勾配で下る第２急下り勾配部ｄ６とを設けたも
のである。

この実施例によれば、機関弁４の閉弁直後及び開弁直前
におけるベース部ｃｂのリフト方向への強い振れと閉弁
期間中間部における弱い振れとに対処することができる
。

第８図は本発明の第５実施例を示すもので、ベース部ｃ
ｂに、閉弁点Ｐｃからそれに比較的近い中間点Ｐ、まで
略２Ａ／３の落差を栄、勾配で下る急下り勾配部ｄ、と
、第２中間点Ｐ、から開弁点Ｐｏまで残りの落差を緩勾
配で下る緩下り勾配部ｅ３とを設けたものであり、その
他の構成は第１実施例と同様である。

この実施例によれば、機関弁４の閉弁直後におけるベー
ス部ｃｂのリフト方向への強い振れと、その後の弱い振
れに対処することができる。

第９図は本発明の第６実施例を示すもので、ベース部ｃ
ｂに、閉弁点Ｐｃからベース部ｃｂ中夫に近い第１中間
点Ｐ、に零勾配で達する第１平坦部ｆ１と、第１中間点
Ｐ、から第２中間点Ｐ今まで落差Ａを急勾配で下る急下
り勾配部ｄ、と、第２中間点Ｐ、から開弁点Ｐｏに零勾
配で達する第２平坦部ｒ、とを設けたものであり、その
他の構成は第１実施例と同様である。

この実施例によれば、機関弁４の閉弁期間中間部におけ
るベース部ｃｂのリフト方向への強い振れに対処するこ
とができる。

第１０図は本発明の第７実施例を示すもので、ベース部
ｃｂに、閉弁点Ｐｃから開弁点Ｐｏに比較的近い中間点
Ｐ、。に零勾配で達する平坦部ｆ。

と、上記中間点Ｐ１゜から開弁点ＰＯまで落差Ａを急勾
配で下る急下り勾配部ｄ、とを設けたものであり、その
他の構成は第１実施例と同様である。

この実施例によれば、機関弁４の開弁直前におけるベー
ス部ｃｂのリフト方向への大きな振れに対処することが
できる。

また第１１図は本発明の第８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に枢支されるカムフ
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
る。

尚、第５図ないし第１１図中、前記第１実施例と対応す
る部分には同一符号を付す。

Ｃ８発明の効果 以上のように本発明によれば、カムの閉弁点から開弁点
までの、油圧タペットの伸縮量に換算した落差をＡ１油
圧タペットの遊びをＬＯとしたとき、 Ａ≦Ｌｏ とすると共に、カムのベース部に、閉弁点側から開弁点
側に向って象、勾配で下る少なくとも一つの急下り勾配
部と、この急下り勾配部の端部に続く零勾配の一つの平
坦部または閉弁点側から開弁点側に向って緩勾配で下る
少なくとも一つの緩下り勾配部とを設けたので、閉弁点
及び開弁点間の限られた落差の範囲内で急下り勾配部に
大なる勾配と大なる下り量を与えることができ、この急
下り勾配部と油圧タペットの遊びとの協働により機関弁
の閉弁時におけるベース部の局所的に生じるリフト方向
への大なる振れを効果的に吸収することができ、したが
って油圧タペットの遊びを特別大きく設定する必要もな
いからリフト部の作動時には機関弁の開弁特性を狂わせ
ることもない。

【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
ないし第１Ｏ図は本発明の第２ないし第７実施例を示す
カムのプロフィル展開図、第１１図は本発明の第８実施
例を示す、第１図に対応した全体図である。 Ａ・・・落差、Ｃ・・・カム、ＣＩ！・・・リフト部、
ｃｂ・・・ベース部、ｄ１〜ｄ、・・・急下り勾配部、
ｅ１〜ｅ、・・・緩下り勾配部、ｆｌ”ｆｓ・・・平坦
部、Ｐｃ・・・閉弁点、Ｐｏ・・・開弁点 ４・・・機関弁、６・・・動弁装置、９・・・油圧タペ
ット特許出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　落　　合　　　　　健同　　　　　
　　１）　　中　　　隆　　　秀第４２ 第３囚 ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、カムの閉弁点から開弁点ま
   での、油圧タペットの伸縮量に換算した落差をＡ、油圧
   タペットの遊びをＬｏとしたとき、 Ａ≦Ｌｏ とすると共に、カムのベース部に、閉弁点側から開弁点
   側に向って急勾配で下る少なくとも一つの急下り勾配部
   と、この急下り勾配部の端部に続く零勾配の一つの平坦
   部または閉弁点側から開弁点側に向って緩勾配で下る少
   なくとも一つの緩下り勾配部とを設けたことを特徴とす
   る、内燃機関の動弁装置。