JPH01301904A - 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、内燃機関の動弁装置、特に、複数の機関弁を
それぞれ閉弁方向へ付勢する複数の弁ばねと、対応する
機関弁を開弁させるリフト部及び該機関弁の閉弁を許容
するベース部からなるカムを複数有するカム軸と、各カ
ムから対応する機関弁に至る力の伝達系に介装されて弁
頭間隙を排除する複数の油圧タペットとを備えたちの一
改良に関する。

（２）従来の技術 従来、内燃機関の動弁装置において、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
ト量またはそれよりや＼小さいリフト量に設定して、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５９−４
３９１１号公報参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 ところが、複数の同種機関弁を備えた内燃機関の場合、
同一カム軸上でも各カムのベース部のリフト方向への振
れ具合は一様でなく、そのカムの位置によって異なるこ
とが発明者によって究明された。そこで、すべてのベー
ス部の振れを前述の従来装置により吸収しようとすると
、全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全機関
弁の開弁時期が遅れたり、開弁ストロークが減少したり
する不都合を生じる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、各油圧
タペットの遊びを特別大きくせずとも、各ベース部のリ
フト方向への異なる振れを対応する機関弁に及ぼさない
ようにすることができる内燃機関の動弁装置を提供する
ことを目的とする。

Ｂ８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、複数のカム相互
間でベース部の形状を、各ベース部のリフト方向への振
れ態様に応じて異ならせたことを特徴とする。

（２）作　用 上記構成によれば、複数のカムのベース部がそれぞれ異
なる態様でリフト方向へ振れると、それぞれの振れを各
ベース部の異なる形状によって効率良く相殺することが
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、１は四
気筒内燃機関のシリンダヘッドであり、したがってそれ
には４個の燃焼室２と、これら燃焼室２に開口する４本
の吸（徘）気ボート３とが形成されており、これら吸（
排）気ポート３は吸（徘）気弁、即ち機関弁４により開
閉される。

各機関弁４はシリンダヘッドｌ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！ｆ６に
より開閉駆動される。

動弁装置６は、各機関弁４の頭部に固着されたリテーナ
４ａとシリンダヘッド１との間に縮設されてその機関弁
４を閉じ方向に付勢する弁ばね７と、機関弁４に対応し
てシリンダヘッド１の支持孔８に装着される油圧タペッ
ト９と、各油圧タペット９に揺動自在に支承されて先端
部を対応する機関弁４の頭部に係合させるカムフォロア
１０と、クランク軸より回転駆動され、各カムフォロア
ｌＯ上側のスリッパ面１０ａに第１〜第４カム０１〜Ｃ
４を係合させるカム軸１１とより構成される。

カム軸１１は、第２図に示すように、クランク軸からタ
イミングベルトを介して減速駆動される歯付プーリ１２
と、この歯付プーリ１２側から順に並ぶ第１〜第５ジャ
ーナルＪ、〜Ｊ、とを有し、前記第１〜第４カムＣ９〜
Ｃ４は歯付プーリ１２側から並ぶように上記ジャーナル
Ｊ１〜Ｊ、の間に順次配置される。

第１〜第５ジャーナルＪ１〜Ｊ、は前記シリンダヘッド
１と一体に形成された下部軸受半休１３１〜１３．と、
これら軸受半体１３．〜１３ｓに結着される上部軸受半
体１４．〜１４．とにより支承される。

各カムＣ，−Ｃ４は、第１図に示すように、対応する機
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となり、開弁点
ＰＯには閉弁点Ｐｃを基準に所定の落差Ａが与えられる
。

第３図は、カム軸１１の回転中、第１〜第５ジャーナル
Ｊ、−Ｊ、が下方へ振れる量を前記上部軸受半体１４．
〜１４５の内面を基準にして測定した結果を示すもので
、この結果に基づいて第１〜第４カムＣＩ〜Ｃ４の各ベ
ース部ｃｂのリフト方向への振れを推定し、その振れと
対称的に第１〜第４カムＣＩ−Ｃａの各ベース部ｃｂの
形状が決定される。

即ち、第４図に示すように、第１及び第４カムＣ，、Ｃ
，の各ベース部ｃｂは、閉弁点Ｐｃからそれに近い第１
中間点Ｐ、まで略（１１５）Ａの落差を緩勾配で下る第
１１１下り勾配部ｅ１と、第１中間点Ｐ１から開弁点Ｐ
Ｏに比較的近い第２中間点Ｐｇまで略（３１５）Ａの落
差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まで残りの落差を緩勾配で下る箪２緩下り
勾配部ｅ２とから構成される。

また第５図に示すように、第２及び第３カムＣ２、Ｃ１
の各ベース部ｃｂは、閉弁点Ｐｃからベス部ｃｂの中央
に近い中間点Ｐ、まで略（１１５）Ａの落差を緩勾配で
下る緩下り勾配部ｅと、中間点Ｐ、から開弁点ＰＯまで
の残り落差を急勾配で下る急下り勾配部ｄとから構成さ
れる。

次に第６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
を対応するカムフォロアｌＯ基端部の球状凹部ｌＯｂ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に連通する弁孔２４とが設けられており、
油溜室２３は、プランジ中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。

プランジ中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にはプランジ中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、カム軸１１の回転に伴い各カムＣ３〜Ｃ４のリ
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、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中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、対応
するカムフォロア１０は、プランジャ２２０球状端部２
２ａ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の力に抗して対応する機関弁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及びプランジ中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、各カムＣ１〜Ｃ４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。

こ〜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 １＋ｍ・・・油圧室２１の油中気泡の圧縮等に起因する
タペット９０弾性沈み盪 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、前記各カムＣ，−Ｃ，の閉弁点Ｐｃから開
弁点Ｐｏまでの、油圧タペット９の伸１ｉｆｆｌ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）Ｌ　ｏ　＝　１
　＋ａ＋　ｆ　＋ｍ＋　Ｌ・・・・・パ・・・・・・・
・・・・・（２）次にこの実施例の作用について説明す
ると、第１〜第４カムＣ３〜Ｃ４の各ベース部ｃｂの作
動時には、対応する油圧タペット９のプランジャ２２は
チエツク弁２９を開いたま一各ペース部ｃｂの形状に従
う。

ところで、第１及び第４カムＣ，、Ｃ，の各ベース部ｃ
ｂは、閉弁点Ｐｃ側から第１ｕＩ下り勾配部ｅｌ、′ｔ
１．下り勾配部ｄ及び第２緩下り勾配部ｅ２を順次連ね
て構成されているので、それに係合するプランジャ２２
は上記勾配部ｅｌ　＋　　ｄｒ　　ｅｘを順次下って伸
びて行くので、対応する機関弁４の閉弁中に、第１及び
第４カムＣ＋、Ｃａの各ベース部ｃｂがその下り勾配部
ｅｌ　＋　　ｄｉ　　ｅｘと対称的にリフト方向へ振れ
ると、その振れは上記下り勾配部ｅｌ　＋　　ｄｉ　　
ｅｘによって相殺され、油圧タペット９のチエツク弁２
９の閉弁を防止し得る。

また第２及び第３カムＣ，、Ｃ，の各ベース部ｃｂは閉
弁点Ｐｃ側から緩勾配部ｅ及び象、勾配部ｄを連ねて構
成されているので、それに係合するプランジャ２２は上
記勾配部ｅ、　　ｄを順次下って伸びて行くので、対応
する機関弁４の閉弁中に、第２及び第３カムＣ，、Ｃ，
の各ベース部ｃｂがその下り勾配部ｅ、ｄと対称的にリ
フト方向へ振れると、その振れは上記勾配部ｅ、ｄによ
って相殺され、油圧タペット９のチエツク弁２９の開弁
を防止し得る。

上記いずれの場合でも、カムＣＩ−Ｃａの振れが各ベー
ス部ｃｂで吸収し切れない程大であれば、残余の振れは
対応する油圧タペット９自体の遊びＬｏによって吸収さ
れる。

かくして全部の機関弁４は無用な開放力を全く受けず、
正常な閉弁状態を維持することができる。

しかも、各油圧タペット９の遊びＬｏを特に大きく設定
する必要がない。

第７図は本発明の第２実施例を示すもので、各油圧タペ
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、その先端部を対応する機
関弁４頭部に当接させた点を除けば前実施例と同様構成
であり、図中、前実施例と対応する部分には同一符号を
付す。

尚、本発明は、単気筒内燃機関であっても、２吸気弁式
、２排気弁式等、同種の機関弁を複数備える形式のもの
であれば適用可能である。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、複数のカム相互間でベー
ス部の形状を、各ベース部のリフト方向への振れ態様に
応じて異ならせたので、複数のカムのベース部が異なる
態様でリフト方向へ振れても、これらの振れを各ベース
部の異なる形状によって効率良く相殺することができ、
したがって全油圧タペットの遊びを特別大きく設定せず
に済むから各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ないし第６図は本発明の第１実施例を示すもので、
第１図は本発明の動弁装置を備えた四気筒内燃機関の要
部縦断側面図、第２図はカム軸及びその支持構造を示す
縦断正面図、第３図はカム軸の回転中における各ジャー
ナルの振れ具合を示す線図、第４図はカム軸における第
１及び第４カムのプロフィル展開図、第５図はカム軸に
おける第２及び第３カムのプロフィル展開図、第６図は
油圧タペットの縦断面図、第７図は本発明の第２実施例
を示す、第１図に対応した全体図である。 ０１〜Ｃ１・・・カム、Ｃｌ・・・リフト部、ｃｂ・・
・ベース部、Ｐｃ・・・閉弁点、ｐｏ・・・開弁点４・
・・機関弁、６・・・動弁装置、７・・・弁ばね、９・
・・油圧タペット、１１・・・カム軸 特許出願人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　落　　合　　　　　健闘　　　　　
　　１）　　中　　　隆　　　秀第２図 第１図 第７図 第６図 ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の機関弁をそれぞれ閉弁方向へ付勢する複数の弁ば
   ねと、対応する機関弁を開弁させるリフト部及び該機関
   弁の閉弁を許容するベース部からなるカムを複数有する
   カム軸と、各カムから対応する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複数の油圧タペットと
   を備えた内燃機関の動弁装置において、複数のカム相互
   間でベース部の形状を、各ベース部のリフト方向への振
   れ態様に応じて異ならせたことを特徴とする、内燃機関
   の動弁装置。