JPH0370090B2 - - Google Patents

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JPH0370090B2
JPH0370090B2 JP62292623A JP29262387A JPH0370090B2 JP H0370090 B2 JPH0370090 B2 JP H0370090B2 JP 62292623 A JP62292623 A JP 62292623A JP 29262387 A JP29262387 A JP 29262387A JP H0370090 B2 JPH0370090 B2 JP H0370090B2
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JP
Japan
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valve
hydraulic oil
chamber
cam
damper chamber
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JP62292623A
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JPH01134018A (ja
Inventor
Tooru Yagi
Yoshihiro Fujoshi
Takatoshi Aoki
Yasuhiro Urata
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to CA000583474A priority patent/CA1308979C/en
Priority to US07/273,459 priority patent/US4889085A/en
Priority to AT88311001T priority patent/ATE85672T1/de
Priority to DE8888311001T priority patent/DE3878412T2/de
Priority to EP88311001A priority patent/EP0317371B1/en
Publication of JPH01134018A publication Critical patent/JPH01134018A/ja
Publication of JPH0370090B2 publication Critical patent/JPH0370090B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0031Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14Tappets; Push rods
    • F01L1/16Silencing impact; Reducing wear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F01L9/14Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem the volume of the chamber being variable, e.g. for varying the lift or the timing of a valve

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A 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
む作動油室と、前記ダンパ室とは、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を介して連通される内
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つ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つて作
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。また機関の運転状態によつては吸
気弁あるいは排気弁の閉弁特性を変化させたいこ
とがあるが、上記従来のものでは、そのような要
求には応えられない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので
あり、作動油の粘性および機関の運転状態等に応
じて吸気弁あるいは排気弁の閉弁特性を制御し得
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。
B 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、絞り機構を迂回してダンパ室
および作動油室間を結ぶバイパス路が設けられ、
このバイパス路には、作動油の粘性および機関の
運転状態等により要求される閉弁特性に応じて流
通面積を変化し得る可変絞り機構が設けられる。
(2) 作用 上記構成によれば、可変絞り機構の絞り度を変
化させてバイパス路の流通面積を調整することに
より、ダンパ室から作動油室への作動油の流量を
調整し、弁側ピストンの閉弁方向の移動速度を要
求される閉弁特性に応じて制御することができ
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
すると、先ず本発明の第1実施例を示す第1図に
おいて、シリンダヘツドHには、その下方のシリ
ンダブロツク(図示せず)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が吸気ポート
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ツド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と機関本体E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、シリンダヘツド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ヤフト
8が配設されており、このカムシヤフト8に設け
られたカム9と、前記吸気弁5の上端との間に
は、カム9のプロフイルに応じた油圧力により吸
気弁5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、吸気弁
5の上方でシリンダヘツドHに固設される支持部
Sに上下に延びて固定されるシリンダ体11と、
吸気弁5の上端に当接してシリンダ体11の下部
に摺動可能に嵌合される弁側ピストン12と、カ
ムシヤフト8のカム9に摺接するリフタ13と、
該リフタ13に上端を当接させてシリンダ体11
の上部に摺動可能に嵌合されるカム側ピストン1
4とを備える。
吸気弁5の上方で支持部Sには、上方から順
に、大径孔15、小径孔16および中径孔17が
吸気弁5と同軸に上下に延びて穿設され、大径孔
15および小径孔16間ならびに小径孔16およ
び中径孔17間には段部18,19がそれぞれ形
成される。シリンダ体11は、前記小径孔16に
挿通し得る程度の小径部11aと、前記中径孔1
7に嵌合し得る程度の大径部11bとを上方に臨
む段部11c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11の大径部1
1bは、その段部11cと、前記小径孔16およ
び中径孔17間の段部19との間にシム20を介
在せしめながら小径部11aを小径孔16に挿通
するようにして中径部17に嵌合される。しかも
小径部11aの小径孔16から上方に突出する部
分には雄ねじ21が刻設されており、この雄ねじ
21に螺合するナツト22を段部18に当接する
まで締付けることにより、シリンダ体11が支持
部Sに固定される。またシリンダ体11における
大径部11bの中間部外面には中径孔17の内面
との間のシールを果たすべく環状のシール部材2
3が嵌着される。
シリンダ体11内の中間部内面には、半径方向
内方に張出した仕切壁24が全周にわたつて設け
られており、この仕切壁24の中央部には連通孔
25が同軸に穿設される。弁側ピストン12は、
前記仕切壁24との間にダンパ室26を画成して
シリンダ体11の下部に摺動可能に嵌合され、カ
ム側ピストン14は前記仕切壁24との間に作動
油室27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12は、閉塞端を上方にしてシリ
ンダ体11の下部に摺動可能に嵌合する摺動部材
28の下部開口端を、吸気弁5の上端部に当接す
る当接部材29で閉塞して成るものであり、摺動
部材28および当接部材29間には油室30が形
成される。しかも前記摺動部材28の上端中央部
には、連通孔25に挿通可能な短円筒部31が同
軸に突設されており、この短円筒部31と前記連
通孔25とで絞り機構32が構成される。
第3図において、短円筒部31の外径は、連通
孔25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31が連通孔25に挿通されている状態で
は、該短円筒部31および連通孔25間に環状の
微小通路33が形成され、この微小通路33によ
りダンパ室26から作動油室27への作動油の流
通が制限される。しかも、前記微小通路33が形
成されるのは、短円筒部31が連通孔25に挿通
されるときのみであり、短円筒部31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12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25に挿通されるように設定され
る。
また弁側ピストン12の油室30内には、短円
筒部31の油室30への開口端を閉塞可能な球状
弁体34が収納されており、該弁体34は当接部
材29との間に縮設したばね35により閉弁方向
に付勢される。さらに摺動部材28には、油室3
0をダンパ室26に連通させる透孔36が穿設さ
れる。かかる構成により短円筒部31内の油圧が
油室30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31から油室30内に導く一方向
弁37が構成され、この一方向弁37は、短円筒
部31が連通孔25に挿通されている状態で作動
油室27の油圧が高められたときに、該作動油室
27の作動油を油室30からダンパ室26に導く
働きをする。
したがつて上記絞り機構32は、短円筒部31
が連通孔25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31が連通孔25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14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
14の上部開口端はリフタ13に当接し得る閉塞
部材38で閉塞される。またリフタ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、大径孔15に摺動可能
に嵌合される。しかもリフタ13の閉塞端内面中
央部には、前記カム側ピストン14の閉塞部材3
8に当接する当接突起13aが突設される。
カム側ピストン14と閉塞部材38との間に
は、貯留室39が形成されており、閉塞部材38
には、貯留室39に貯留された作動油をリフタ1
3との摺接部に導く透孔40が穿設される。また
カム側ピストン14の閉塞端には、作動油室27
に連通し得る油孔41が穿設されるとともに、貯
留室39から作動油室27側への作動油の流通の
みを許容する逆止弁42が配設される。
本発明に従えば、ダンパ室26および作動油室
27間は、前記絞り機構32を迂回するバイパス
路43で結ばれる。このバイパス路43は、ダン
パ室26に連通してシリンダ体11に穿設される
第1油路44と、作動油室27に連通してシリン
ダ体11に穿設される第2油路45と、第1およ
び第2油路44,45に連通可能とすべくそれら
の油路44,45のシリンダ体11外面への開口
端に対応して支持部Sに設けられる凹部46とか
ら成り、第1油路44はシリンダ体11の半径方
向に沿つて穿設される。
しかも該バイパス路43の途中には可変絞り機
構47が配設されるものであり、この可変絞り機
構47は、第1油路44と、第1油路44内への
先端挿入量を可変として支持部Sに摺動可能に嵌
合されるニードル48とにより構成されるもので
あり、ニードル48はシリンダ体11の半径方向
に沿つて配設される。しかもニードル48の先端
にはテーパ部48aが設けられており、このテー
パ部48aと第1油路44の凹部46への開口端
との間に形成される環状流路の面積がニードル4
8の軸方向移動により調整される。しかもかかる
可変絞り機構47は、前記絞り機構32が絞り作
用を行なうときのみに絞り作用を行なうものであ
り、それ以外のときには全閉状態にある。
再び第1図を参照して、ニードル48は駆動手
段Dに連結されており、該駆動手段Dの作動は制
御手段Cにより制御される。しかも制御手段C
は、作動油の粘性変化、機関回転数、吸気弁5の
リフト特性および吸気弁5の開閉タイミング変更
等により要求される吸気弁5の閉弁特性に応じて
駆動手段Dの作動を制御するものであり、そのた
め制御手段Cには、4つの信号発生器SN1〜SN
4から信号が入力される。
すなわち第1の信号発生器SN1からは、直接
検出した作動油の粘性か、作動油の粘性を間接的
に得るための作動油温、潤滑油温あるいは冷却水
温が制御手段Cに入力される。これにより制御手
段Cは、作動油の粘性が高いときには絞り度を小
とし、作動油の粘性が低いときには絞り度を大と
するようにニードル48を軸方向に駆動すべく、
駆動手段Dの作動を制御する。
また第2の信号発生器SN2からは、機関回転
数が制御手段Cに入力されるものであり、制御手
段Cは、機関回転数に応じた着座速度の差による
許容範囲内での着座特性(緩衝曲線に相当)を最
適あるいは一定に制御する。たとえば高回転時に
は絞り度を大とし、低回転時には絞り度を小とす
るように駆動手段Dの作動が制御される。
第3の信号発生器SN3からは、吸気弁5のバ
ルブリフト位置および速度が制御手段Cに入力さ
れ、これにより作動油の粘性による影響や作動油
劣化による影響を実際の作動状態から検出し、最
適な着座特性が得られるように駆動手段Dの作動
が制御される。
さらに第4の信号発生器SN4からは、吸気弁
5の開閉タイミングが変化したことを示す信号が
制御手段Cに入力され、制御手段Cは、そのタイ
ミングに対して最適な着座特性が得られるように
駆動手段Dの作動を制御する。たとえばカム9の
ベース円部にリフタ13が摺接しているときのみ
に可変絞り機構47を作動させるように制御手段
Cが駆動手段Dの作動を制御する。
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
ヤフト8の回転によりリフタ13が押下げられ
る。このリフタ13によりカム側ピストン14が
下方に押圧駆動され、作動油室27の容積が縮小
せしめられ、作動油室27内の作動油は一方向弁
37を経てダンパ室26内に導入される。これに
より弁側ピストン12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が全開状態になつた後に、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
弁側ピストン12も上方に押上げられ、ダンパ室
26の作動油は連通孔25を経て作動油室27に
戻されるが、その閉弁作動途中で短円筒部31が
連通孔25に挿通されてからは、絞り機構32に
よる絞り作用が開始され、ダンパ室26から作動
油室27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。したがつ
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32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26から作動
油室27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26から作動油室27に戻る作動油量は比較
的少ない。このようにダンパ室26から作動油室
27に戻る作動油量が異なると、弁側ピストン1
2の閉弁速度が変化してしまう。そこで、ダンパ
室26および作動油室27間を結ぶバイパス路4
3に設けた可変絞り機構47の流通面積を作動油
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流通面積を大とす
べくニードル48をシリンダ体11の半径方向外
方に移動させ、作動油の温度が高くて粘性が低い
ときには流通面積を小とすべくニードル48をシ
リンダ体11の半径方向内方に移動させる。こう
すると、ダンパ室26から作動油室27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12およびカム
側ピストン14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。また機
関の回転数、吸気弁5の開閉タイミング変更およ
び吸気弁5のリフト位置および速度等によつても
可変絞り機構47の絞り度が調整され、これによ
り機関の運転状態に応じた最適な着座タイミング
が得られる。
第4図および第5図は本発明の第2実施例を示
すものであり、前記第1実施例に対応する部分に
は同一の参照符号を付す。
支持部Sに設けられた中径孔17′には、シリ
ンダ体11の大径部11b′を同軸に囲繞する筒体
51が軸線まわりの回動を可能として嵌合され
る。この筒体51の上端およびシリンダ体11の
段部11cと、中径孔17′および小径孔16間
の段部19との間にはシール部材52が介装さ
れ、シリンダ体11における大径部11b′の中間
部には筒体51の中間部内面に係合すべく上方に
臨んだ係合段部53が設けられる。したがつて筒
体51は前記段部19および係合段部53間で回
動自在に挾持されることになる。また筒体51の
下部外面には歯車54が刻設されており、この歯
車54に噛合するラツク55が軸方向移動自在に
して支持部Sに支承され、該ラツク55は図示し
ない駆動手段に連結される。
ダンパ室26および作動油室27間には、絞り
機構32を迂回するバイパス路56が設けられて
おり、このバイパス路56には可変絞り機構57
が備えられる。バイパス路56は、ダンパ室26
に連通してシリンダ体11に穿設される第1油路
58と、作動油室27に連通してシリンダ体11
に穿設される第2油路59と、両油路58,59
を連通可能にして筒体51に設けられる連通溝6
0とから成るものである。第1および第2油路5
8,59はシリンダ体11の外面に開口するもの
であり、連通溝60は両油路58,59を連通す
べく筒体51の内面に軸方向に延びて穿設され
る。また可変絞り機構57は連通溝60と、両油
路58,59のシリンダ体11の外面開口端とに
より構成されるものであり、筒体51が軸線まわ
りに回動することによりバイパス路56の流通面
積が調整される。
この第2実施例によつても可変絞り機構57の
絞り度を変化させることにより前記第1実施例と
同様の効果を奏することができる。
第6図および第7図は本発明の第3実施例を示
すものであり、前記第1実施例に対応する部分に
は同一の参照符号を付す。
シリンダ体11′は、その仕切壁24に対応す
る部分で上下に2分割されており、支持部Sもそ
のシリンダ体11′の分割部分に対応して上下に
2分割される。しかもシリンダ体11′の下部は
支持部Sに設けられた段部61により支承され、
この段部61にはシシリンダ体11′の下部が回
動するのを阻止すべく該シリンダ体11′の下部
に嵌合する係合ピン62が植設される。
シリンダ体11′における仕切壁24には、絞
り機構32を迂回してダンパ室26および作動油
室27間を結ぶ複数のバイパス路63が設けられ
ており、このバイパス路63に対応する複数の透
孔64を有する回動板65がシリンダ体11′の
上部および下部間に同一軸線まわりに回動可能に
して挾持される。シリンダ体11′および回動板
65間にはシール部材66,67が介装される。
しかもシリンダ体11′から外方に突出した回動
板65の外面には歯車68が刻設され、該歯車6
8に噛合するとともに図示しない駆動手段に連結
されたラツク69が長手方向移動可能にして支持
部Sに支承される。したがつて回動板65の回動
により透孔64のバイパス路63との重合面積を
変化させることができ、バイパス路63の流通面
積を自在に調整可能な可変絞り機構70が構成さ
れる。
この第3実施例によつても可変絞り機構70の
絞り度を変化させることにより前記第1および第
2実施例と同様の効果を奏することができる。
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。
C 発明の効果 以上のように本発明によれば、絞り機構を迂回
してダンパ室および作動油室間を結ぶバイパス路
が設けられ、このバイパス路には、作動油の粘性
および機関の運転状態等により要求される閉弁特
性に応じて流通面積を変化し得る可変絞り機構が
設けられるので、可変絞り機構の流通面積を調整
することにより、絞り機構の絞り度が一定である
にも拘らずダンパ室から作動油室に戻る作動油量
を自在に調節することができ、したがつて閉弁時
の作動速度を作動油の粘性および機関の運転状態
等により要求される速度に調整することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図は本発明の第1実
施例を示すものであり、第1図は全体縦断側面
図、第2図は油圧作動装置の拡大縦断面図、第3
図は絞り機構の拡大縦断面図、第4図および第5
図は本発明の第2実施例を示すものであり、第4
図は第2図に対応した縦断面図、第5図は第4図
の−線断面図、第6図および第7図は本発明
の第3実施例を示すものであり、第6図は第2図
に対応した縦断面図、第7図は第6図の−線
断面図である。 5……吸気弁、9……カム、12……弁側ピス
トン、14……カム側ピストン、26……ダンパ
室、27……作動油室、32……絞り機構、4
3,56,63……バイパス路、47,57,7
0……可変絞り機構。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
    室と、前記ダンパ室とは、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
    を果たす絞り機構を介して連通される内燃機関の
    動弁装置において、絞り機構を迂回してダンパ室
    および作動油室間を結ぶバイパス路が設けられ、
    このバイパス路には、作動油の粘性および機関の
    運転状態等により要求される閉弁特性に応じて流
    通面積を変化し得る可変絞り機構が設けられるこ
    とを特徴とする内燃機関の動弁装置。
JP62292623A 1987-11-19 1987-11-19 内燃機関の動弁装置 Granted JPH01134018A (ja)

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