JPH02223612A - 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】 Ａ３発明の目的 （＋）　　産業上の利用分野 本発明は、閉弁方向にばね付勢された機関弁に一端が連
動、連結される弁駆動ピストンがシリンダ体に摺動可能
に嵌合され、シリンダ体および弁駆動ピストン間に画成
されるダンパ室と、機関弁の開弁時期に対応して油圧を
発生する油圧発生手段との間には、該油圧発生手段から
ダンパ室への作動油の流通のみを許容するチェック弁が
介設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
号公報等により公知である。

（３）発明が解決しようとする課題 ところで、かかる装置では、機関弁の閉弁状態で油圧発
生手段からの作動油をチェック弁を介してダンパ室に導
入して該ダンパ室の油圧により弁駆動ピストンを機関弁
開弁方向に駆動するようにしているが、上記従来のもの
のチェック弁では、ばねにより閉弁方向に付勢した弁体
が弁駆動ピストンに配設されており、機関弁開弁作動時
にばね力に打ち勝って開弁させるための油圧が必要であ
り、機関弁開弁作動の立ち上がりがスムーズとは言えな
い。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、チ
ェック弁の開弁作動圧を低くして機関弁開弁作動の立ち
上がりをスムーズ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。

Ｂ９発明の構成 （１）　　課題を解決するための手段 本発明によれば、チェック弁は、機関弁の全閉状態から
所定開弁状態まで油圧発生手段に連通すべく弁駆動ピス
トンに設けられる弁孔と、咳弁孔のダンパ室への開口縁
に設けられる弁座と、該弁座に着座可能にしてダンパ室
内に収納される球状の弁体と、該弁体を自由状態で開閉
作動可能に保持すべく弁駆動ピストンに固定されるリテ
ーナとを備える。

（２）作用 上記構成によれば、機関弁全開状態で油圧発生手段から
の油圧が弁孔に作用すると、該油圧により弁体が持ちＬ
げられてチェック弁が開ブｔし、ダンパ室に油圧発生手
段からの油圧が作用して弁駆動ピストンが機関弁開弁方
向に作動する。また機関弁が全閉状態から所定開弁状態
まで作動したときに弁孔と油圧発生手段との連通が遮断
され、それにより弁体を弁座に着座させる方向の力が大
きくなってチェック弁が閉弁する。

（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ラＦＨ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ｌの天井面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に着座可能な機関弁としての吸気弁５
が、吸気弁口２を開閉すべくシリンダヘッドＩ−１に設
けられたガイド筒６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５ａとシリン
ダヘッド！］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Ｇこ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を含む油
圧発生手段１０が、カム９のプロフィルに応じて吸気弁
５を開閉駆動するための油圧を発生すべく吸気弁５の上
方に配設される。

第２図において、油圧発生手段１０は、前記カム９と、
シリンダヘッドＨに設けられた固定の支持部１１に固設
されるシリンダ体１２と、前記カム９に摺接するととも
に支持部１１の上部に摺動可能に嵌合されるリフタ１３
と、該リフタ１３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従動ピストン１４とを
備える。

吸気弁５の上方で支持部１１には、上方から順に、第１
孔部１５、第１孔部１５よりも小径であって段部１６を
介して第１孔部１５の下端に連なる第２孔部１７、なら
びに第２孔部１７よりも大径であって段部１８を介して
第２孔部１７の下端に連なる第３孔部１９が吸気弁５と
同軸に上下に延びて穿設される。

リフタ１３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１５に
摺動可能に嵌合される。しかちりフタ１３の閉塞端内面
中央部には、カム従動ピストン１４の上端に当接する当
接突起１３ａが突設される。

シリンダ体１２は、第２孔部１７に挿通し得る程度の小
径部１２ａと、第３孔部１９に嵌合し得る程度の大径部
１２ｂとを上方に臨む段部１２ｃを介して同軸に連設し
て基本的に円筒状に形成される。該シリンダ体１２の大
径部１２ｂは、その段部１２ｃと、前記段部１８との間
にシム２０を介在せしめながら小径部１２ａを第２孔部
１７に挿通ずるようにして第３孔部１９に嵌合される。

しかも小径部１２ａの第２孔部１７よりも上方に突出し
た部分には雄ねじ２１が刻設されており、この雄ねじ２
１に螺合するナツト２２を段部１６に当接するまで締付
けることによりシリンダ体１２が支持部１１に固定され
る。またシリンダ体１２における大径部１２ｂの外面に
は第３孔部１９の内面との間のシールを果たすべく環状
のシール部材２３が嵌着される。

シリンダ体１２の中間部には、該シリンダ体１２内を下
部シリンダ孔部２４と北部シリンダ孔部２５とに仕切る
仕切壁２６が設けられており、カム従動ピストン１４は
、該仕切壁２６との間に作動油室２７を画成して上部シ
リンダ孔部２５に摺動可能に嵌合される。また吸気弁５
の上端に当接する弁駆動ピストン２９が前記仕切壁２６
との間にダンパ室２日を画成して下部シリンダ孔部２４
に摺動可能に嵌合される。

下部シリンダ孔部２４の軸方向中間部には、環状凹部３
１ｈ＜ａけられており、前記作動油室２７および環状凹
部３１を連通ずる油路３２がシリンダ体１２に穿設され
葛。

第３図を併せて参照して、弁駆動ピストン２９のダンパ
室２８側一端部には、周壁の一部が薄肉部２９ａとなる
ようにして有底穴３３が同軸に設けられており、薄肉部
２９ａには、ダンパ室２８を環状凹部３１に常時連通さ
せる固定オリフィス３４と、該固定オリフィス３４の上
方の切欠き部３５とが設けられ、切欠き部３５と環状凹
部３１の上端縁とで可変オリフィス３６が構成される。

しかも可変オリフィス３６は、吸気弁５の着座直前に開
口面積が０となるように、すなわち吸気弁５が着座した
ときには環状凹部３１の上端縁が固定オリフィス３４お
よび切欠き部３５間に位置するように設定される。

弁駆動ピストン２９には、作動油室２７からダンパ室２
８への作動油の流通のみを許容するチェック弁３８が設
けられる。この−ｙニック弁３８は、吸気弁５が全閉状
態から所定量開弁作動するまでの間では環状凹部３１に
常時連通ずるとともに有底穴３３の閉塞端に開口すべく
弁駆動ピストン２９に穿設される弁孔３９と、該弁孔３
９のダンパ室２８側開口端縁で球面状に形成される弁座
４０と、弁座４０に着座可能にしてダンパ室２８に収納
される球状の弁体４１と、該弁体４１を自由状態で開閉
作動可能に保持すべく弁駆動ピストン２９に固定される
帽状リテーナ４２とを備える。リテーナ４２は、有底穴
３３内に収容される程度の大きさを有するものであり、
弁駆動ピストン２９における有底穴３３の閉塞端と、有
底穴３３の内面に嵌着される止め輪４３との間に挟持さ
れる。

このリテーナ４２には１亥リテーナ４２内とダンパ室２
８とを連通ずる複数の連通孔４４が穿設される。

かかるチェック弁３８では、ダンパ室２８すなわちリテ
ーナ４２内の油圧および弁体４１の自重により弁体４１
を下方に押下げる力が弁孔３９内の油圧により弁体４１
を上方に押上げる力を」二回ったときに弁体４１が弁座
４０に着座して閉弁する。

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、油圧発生手段１＜）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の回転に応
じてカム９によりリフタ１３が押下げられる。それによ
りカム従動ピストン１４が下方に押圧駆動され、作動油
室２７の容積が収縮せしめられ、作動油室２７内の作動
油は油路３２を経て環状凹部３１に導かれ、さらに固定
オリフィス３４を経てダンパ室２Ｂに導入される。

このとき、チェック弁３８の弁体４１には、ダンパ室２
８の油圧および自重による下向きの力と、弁孔３９に導
入されている油圧による上向きの力とが作用しており、
前記上向きの力が下向きの力よりも大きくなったときに
弁体４１が弁座４０から離反し、作動油室２７の作動油
がチェック弁３８を介してダンパ室２８に導入される。

したがってダンパ室２８の油圧が大となり、弁駆動ピス
トン２９が下方に押下げられる。

この弁駆動ビス斗ン２９の下方への摺動途中で油路３２
は環状凹部３１を介してダンパ室２８に直接連通し、ダ
ンパ室２８への油圧の流入量がさらに大となり、弁駆動
ピストン２９はさらに押下げられる。これにより吸気弁
５が弁ばね７のばね力に抗して開弁駆動される。

このような吸気弁５の開弁作動途中でチェック弁３８の
弁孔３９は環状凹部３１から遮断される。

このため、チェック弁３８の弁体４１にかかる下向きの
力が上向きの力よりも大きくなり、チェック弁３８は閉
弁する。

吸気弁５が全開状態になった後に、カム９によるリフタ
１３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駆動ピストン２９も上方に
押上げられ、ダンパ室２８の作動油は油路３２を経て作
動油室２７に戻される。

而して吸気弁５の閉弁作動途中で環状凹部３１およびダ
ンパ室２８間の直接の連通状態が解除され、ダンパ室２
８および環状凹部３１すなわち作動油室２７間に固定オ
リフィス３４および可変オリフィス３６が介在するよう
になってからは、ダンパ室２８から作動油室２７への作
動油の戻り量が制限される。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。

すなわち第４図の実線で示すように、吸気弁５の閉弁作
動時に範囲Ａで示す部分ではダンパ室２８の作動油が可
変オリフィス３６および固定オリフィス３４により制限
されながらリークし、その作動油リークに応じて吸気弁
５が閉弁作動するが、吸気弁５の着座直前であるＰ点で
は可変オリフィス３６の開口面積は０となり、その後の
範囲Ｂで示す部分では固定オリフィス３４の絞り作用の
みにより作動油のリーク量が制限されるので、範囲Ｂで
は弁リフトの傾きがＰ点での傾きのままとなる。而して
固定オリフィス３４はダンパ室２８および環状凹部３１
間を常時連通するものであるので、動弁系の寸法精度、
熱による寸法変化および摩耗変化に対して着座速度を常
に一定に保つことが可能となる。

ところで、チェック弁３８では、弁体４１には、弁体４
１の自重およびダンパ室２８の油圧による油圧力が閉弁
方向に作用し、弁孔３９の油圧による油圧力が開弁方向
に作用するものであるが、従来のようにばねで閉弁方向
に付勢していたものと比べると、吸気弁５全閉時に弁孔
３９の油圧が比較的低くてもチェック弁３８を開弁作動
せしめることができ、油圧発生手段１０からの油圧が作
用したときに速やかに開弁してダンパ室２８に作動油を
導くことができ、開弁作動が円滑となる。また吸気弁５
が全閉位置から開弁作動している途中で環状凹部３１と
弁孔３９との間が遮断されてからは、弁体４２にかかる
下向きの力が上向きの力よりも大きくなり、弁体４２は
弁座４０に安定的に着座するので、ばねを用いずとも、
安定的に閉弁状態を維持することができる。

以上の実施例では、吸気弁用動弁装置について説明した
が、本発明は、排気弁用動弁装置についても同様に実施
可能である。また油圧発生手段としては、上記各実施例
のようにカムにより油圧を発生するものだけでなく、油
圧ポンプ等の油圧発生源からの油圧を制御弁で制御して
ダンパ室に供給するようにしたものであってもよい。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、チェック弁は、機関弁の
全閉状態から所定開弁状態まで油圧発生手段に連通すべ
く弁駆動ピストンに設けられる弁孔と、該弁孔のダンパ
室への開口縁に設けられる弁座と、該弁座に着座可能に
してダンパ室内に収納される球状の弁体と、該弁体を自
由状態で開閉作動可能に保持すべく弁駆動ピストンに固
定されるリテーナとを備えるので、機関弁開弁作動の′
立ち上がりをスムーズとしたチェック弁をコンパクトに
構成することができる。

【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図は第１図の要部拡大縦断面図、第
３図は弁駆動ピストンの拡大斜視図、第４図は弁リフト
特性線図である。 ５・・・機関弁としての吸気弁、１０・・・油圧発生手
段、１２・・・シリンダ体、２８・・・ダンパ室、３８
・・・チェック弁、３９・・・弁孔、４０・・・弁座、
４１・・・弁体、４２・・・リテーナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　閉弁方向にばね付勢された機関弁に一端が連動、連結
   される弁駆動ピストンがシリンダ体に摺動可能に嵌合さ
   れ、シリンダ体および弁駆動ピストン間に画成されるダ
   ンパ室と、機関弁の開弁時期に対応して油圧を発生する
   油圧発生手段との間には、該油圧発生手段からダンパ室
   への作動油の流通のみを許容するチェック弁が介設され
   る内燃機関の動弁装置において、チェック弁は、機関弁
   の全閉状態から所定開弁状態まで油圧発生手段に連通す
   べく弁駆動ピストンに設けられる弁孔と、該弁孔のダン
   パ室への開口縁に設けられる弁座と、該弁座に着座可能
   にしてダンパ室内に収納される球状の弁体と、該弁体を
   自由状態で開閉作動可能に保持すべく弁駆動ピストンに
   固定されるリテーナとを備えることを特徴とする内燃機
   関の動弁装置。