JPH04214915A - 内燃機関用機関弁の油圧駆動装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上端を閉塞したシリン
ダ孔が固定のシリンダ体に設けられ、該シリンダ孔には
、閉弁方向にばね付勢された機関弁に下端部が連動、連
結されるとともにシリンダ孔の上部閉塞端との間にダン
パ室を形成する弁駆動ピストンが摺動可能に嵌合され、
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
段と前記ダンパ室との間には、前記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と、
固定オリフィスとが介設され、シリンダ体には、弁駆動
ピストンが機関弁の全閉状態から所定距離以上開弁方向
に移動したときにダンパ室に連通すべくシリンダ孔の内
面に開口する油路が油圧発生手段に常時連通して設けら
れる内燃機関用機関弁の油圧駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば特開平１
−２５３５１５号公報等により知られており、機関弁の
開弁時には油圧発生手段で発生した油圧をチェック弁お
よび固定オリフィスを介してダンパ室に作用させ、その
ダンパ室の油圧により弁駆動ピストンを押圧して機関弁
を開弁作動せしめ、機関弁の閉弁時にはその着座直前に
おいて、ダンパ室から油圧発生手段側への作動油の流通
を固定オリフィスで絞ることにより機関弁の閉弁速度を
緩やかにし、着座時の衝撃を緩和して機関弁の損傷を防
止するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ものでは、油圧発生手段に連通してシリンダ孔の内面に
設けられた油路よりも上方でかつシリンダ孔の上部閉塞
端よりも下方位置でシリンダ体に固定オリフィスが設け
られている。このため、機関弁の全閉状態で弁駆動ピス
トンの上端を臨ませたダンパ室に、作動油に混入したエ
アーが溜まるおそれがあり、そのようなエアー溜が生じ
ると、高圧が作用するダンパ室の剛性が低下し、機関弁
の開弁リフト量が低下したり、所定時期以前に機関弁の
ジャンプが生じたりして、機関弁の円滑な作動が損なわ
れるおそれがある。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ダンパ室にエアーが溜まることを防止して機
関弁の円滑な作動を確保し得るようにした内燃機関用機
関弁の油圧駆動装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、固定オリフィスは、ダンパ室の上
端に連通してシリンダ体に設けられる。

【０００６】

【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。

【０００７】図１〜図４は本発明の一実施例を示すもの
であり、図１は全体縦断側面図、図２は図１の要部拡大
縦断面図、図３は弁駆動ピストンの拡大斜視図、図４は
弁リフト特性線図である。

【０００８】先ず図１において、内燃機関のシリンダヘ
ッドＨには、機関本体を共働して構成するシリンダブロ
ック（図示せず）との間に形成される燃焼室１の天井面
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に着座可能な機関弁としての吸気弁５が、シリンダヘ
ッドＨに設けられたガイド筒６により吸気弁口２を開閉
すべく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Ｈ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。

【０００９】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。

【００１０】図２において、油圧発生手段１０は、前記
カム９と、吸気弁５の上方位置で固定の支持部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１
４と、該リフタ１４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１５と
を備える。しかも支持部１１はシリンダヘッドＨに固設
されるものである。

【００１１】吸気弁５の上方で支持部１１には、上方か
ら順に、第１孔部１８、第１孔部１８よりも小径であっ
て段部１９を介して第１孔部１８の下端に連なる第２孔
部２０、ならびに第２孔部２０よりも大径であって段部
２１を介して第２孔部２０の下端に連なる第３孔部２２
が吸気弁５と同軸に上下に延びて穿設される。

【００１２】シリンダ体１２は、第２孔部２０に挿通し
得る程度の小径部１２ａと、第３孔部２２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２１との間にシム２７を介在せしめながら小径部１２
ａを第２孔部２０に挿通するようにして第３孔部２２に
嵌合される。しかも小径部１２ａの第２孔部２０よりも
上方に突出した部分には雄ねじ２９が刻設されており、
この雄ねじ２９に螺合するナット３０を段部１９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１
１に固定される。またシリンダ体１２における大径部１
２ｂの外面には第３孔部２２の内面との間のシールを果
たすべく環状のシール部材３１が嵌着される。

【００１３】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３３と上部シリンダ孔３４と
に仕切る仕切壁３２が設けられており、カム従動ピスト
ン１５は、該仕切壁３２との間に油圧発生室４０を画成
して上部シリンダ孔３４に摺動可能に嵌合される。また
吸気弁５の上端すなわち開弁方向２５に沿う後端に当接
する弁駆動ピストン１３が下部シリンダ孔３３の上部閉
塞端すなわち前記仕切壁３２との間にダンパ室３９を画
成して下部シリンダ孔３３に摺動可能に嵌合される。

【００１４】シリンダ体１２における下部シリンダ孔３
３の途中には、弁駆動ピストン１３の外面との間に環状
油路３５を形成する環状凹部３６が設けられる。またシ
リンダ体１２には、第３孔部２２の内面と共働して油路
３７を形成するための加工が施され、この油路３７は環
状油路３５および油圧発生室４０間を連通する。

【００１５】弁駆動ピストン１３には、油圧発生室４０
からダンパ室３９への作動油の流通のみを許容するチェ
ック弁４１が設けられる。このチェック弁４１は、環状
油路３５すなわち油圧発生室４０に常時連通しながらダ
ンパ室３９に臨んで開口して弁駆動ピストン１３に穿設
される弁孔４２と、該弁孔４２をダンパ室３９側から閉
塞可能な球状の弁体４３と、該弁体４３を開閉動可能に
保持すべく弁駆動ピストン１３に固定される帽状リテー
ナ４４とを備える。弁孔４２のダンパ室３９への開口端
には弁体４３を着座可能な弁座４５が弁体４３に対応し
て半球状に形成される。またリテーナ４４には該リテー
ナ４４内とダンパ室３９とを連通する複数の連通孔４６
が設けられる。

【００１６】かかるチェック弁４１では、ダンパ室３９
すわちリテーナ４４内の油圧により弁体４３を下方に押
下げる力が弁孔４２内の油圧により弁体４３を上方に押
上げる力を上回ったときに弁体４３が弁座４５に着座し
て閉弁する。

【００１７】カム従動ピストン１５は、閉塞端を下方に
した有底円筒状に形成されており、このカム従動ピスト
ン１５の上部開口端はリフタ１４に当接し得る閉塞部材
４７で閉塞される。またリフタ１４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１８に摺動可能に嵌合される。しかも
リフタ１４の閉塞端内面中央部には、前記カム従動ピス
トン１５の閉塞部材４７に当接する当接突起１４ａが突
設される。

【００１８】カム従動ピストン１５と閉塞部材５４との
間には、貯留室４８が形成されており、閉塞部材４７に
は、貯留室４８に貯留された作動油をカム９との摺接部
に導く透孔４９が穿設される。またカム従動ピストン１
５の下部閉塞端には油圧発生室４０に通じ得る油孔５０
が穿設され、該油孔５０には、貯留室４８から油圧発生
室４０側への作動油の流のみを許容するチェック弁５１
が配設される。

【００１９】油圧発生手段１０の油圧発生室４０とダン
パ室３９との間には、弁駆動ピストン１３の閉弁方向作
動時（上昇作動時）に下部シリンダ孔３３の途中に設定
される油圧緩衝開始位置Ｐとしての環状凹部３６の後縁
を弁駆動ピストン１３の後端（上端）が通過したときか
ら油圧発生室４０への作動油の戻り量を徐々に絞るべく
開口面積を可変とした可変オリフィス５３と、下部シリ
ンダ孔３３内での弁駆動ピストン１３の移動にかかわら
ず開口面積が一定である固定オリフィス５７とが介設さ
れる。

【００２０】図３を併せて参照して、弁駆動ピストン１
３の後縁部すなわち上端部には薄肉部１３ａが設けられ
ており、この薄肉部１３ａには、シリンダ体１２におけ
る環状凹部３６と共働して可変オリフィス５３を構成す
る切欠き部５５が設けられる。しかも可変オリフィス５
３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３６の
上端縁が切欠き部５５よりも下方位置となるように設定
される。

【００２１】一方、固定オリフィス５７は、ダンパ室３
９の上端に連通すべく、油圧発生手段１０の油圧発生室
４０およびダンパ室３９を隔てる仕切壁３２の中央部に
穿設される。

【００２２】このような可変オリフィス５３および固定
オリフィス５７によると、図４の実線で示すように、吸
気弁５の閉弁時に点Ａから範囲Ｂで示す部分ではダンパ
室３９の作動油が可変オリフィス５３および固定オリフ
ィス５７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Ｃ点では可変オリフィス５３の開口面積は
０となり、その後の範囲Ｄで示す部分では固定オリフィ
ス５７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Ｄでは弁リフトの傾きがＣ点での傾きの
ままとなる。

【００２３】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１０は図２で
示す状態にあり、この図２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１４が押下げられる。 それによりカム従動ピストン１５が下方に押圧駆動され
、油圧発生室４０の容積が収縮せしめられ、油圧発生室
４０内の作動油は油路３７を経て環状油路３５に導かれ
、さらに固定オリフィス５４を経てダンパ室３９に導入
される。このとき、チェック弁４１の弁体４３には、ダ
ンパ室３９の油圧による下向の力と、弁孔４２に導入さ
れた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４３
が弁座４５から離反し、作動油がダンパ室３９に導入さ
れる。したがってダンパ室３９の油圧が大となり、弁駆
動ピスン１３が下方に押下げられる。この弁駆動ピスト
ン１３の下方への摺動途中で環状油路３５はダンパ室３
９に直接連通し、ダンパ室３９への油の流入量がさらに
大となり、弁駆動ピストン１３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。

【００２４】吸気弁５が全開状態になった後に、カム９
によるリフタ１４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
１３も上方に押上げられ、ダンパ室３９の作動油は環状
油路３５および油路３７を経て油圧発生室４０に戻され
るが、その閉弁作途中で環状凹部３６およびダンパ室３
９間の直接の連通状態が解除され、ダンパ室３９および
環状油路３５すなわち油圧発生室４０間にチェック弁４
１と、可変オリフィス５３および固定オリフィス５７と
が介在するようになってからは、ダンパ室３９から油圧
発生室４０への作動油の戻り量が制限される。すなわち
チェック弁４１では、弁体４３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４３は弁座４５に着座
するので、ダンパ室３９および油圧発生室４０間は可変
オリフィス５３および固定オリフィス５７を介して連通
することになり、これらのオリフィス５３，５７による
絞り作用によりダンパ室３９から油圧発生室４０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。

【００２５】しかも固定オリフィス５７は、下部シリン
ダ孔３３の上端に連通して仕切壁３２に穿設されるもの
であり、ダンパ室３９の上端は該固定オリフィス５７を
介して油圧発生室４０に連通している。したがって作動
油中に混入したエアーがダンパ室３９内に入ってきても
、固定オリフィス５７を介してその空気を油圧発生室４
０側に逃がすことができる。したがってダンパ室３９内
にエアーが侵入することによるダンパ室３９の剛性低化
を回避することができ、その結果、弁リフト量の不足や
バルブジャンプが生じることを防止して吸気弁５の円滑
な作動を確保することができる。

【００２６】上記実施例では、固定オリフィス５７を仕
切壁３２に設けたが、ダンパ室３９の上端に連通するよ
うにしてシリンダ体１２の側壁に固定オリフィスを設け
るようにしてもよい。

【００２７】また上記実施例では、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。さらに油圧発生手段とし
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。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、固定オリ
フィスは、ダンパ室の上端に連通してシリンダ体に設け
られるので、ダンパ室内に侵入したエアーを固定オリフ
ィスから油圧発生手段側に逃がすことができ、機関弁の
円滑な作動を確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】全体縦断側面図である。

【図２】図１の要部拡大縦断面図である。

【図３】弁駆動ピストンの拡大斜視図である。

【図４】弁リフト特性線図である。

【符号の説明】

５　　　　　　機関弁としての吸気弁 １０　　　　油圧発生手段 １２　　　　シリンダ体 １３　　　　弁駆動ピストン ３３　　　　シリンダ孔 ３７　　　　油路 ３９　　　　ダンパ室 ４１　　　　チェック弁 ５７　　　　固定オリフィス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　上端を閉塞したシリンダ孔（３３）が
   固定のシリンダ体（１２）に設けられ、該シリンダ孔（
   ３３）には、閉弁方向にばね付勢された機関弁（５）に
   下端部が連動、連結されるとともにシリンダ孔（３３）
   の上部閉塞端との間にダンパ室（３９）を形成する弁駆
   動ピストン（１３）が摺動可能に嵌合され、機関弁（５
   ）の開弁時期に対応して油圧を発生する油圧発生手段（
   １０）と前記ダンパ室（３９）との間には、前記油圧発
   生手段（１０）からダンパ室（３９）への作動油の流通
   のみを許容するチェック弁（４１）と、固定オリフィス
   （５７）とが介設され、シリンダ体（１２）には、弁駆
   動ピストン（１３）が機関弁（５）の全閉状態から所定
   距離以上開弁方向に移動したときにダンパ室（３９）に
   連通すべくシリンダ孔（３３）の内面に開口する油路（
   ３７）が油圧発生手段（１０）に常時連通して設けられ
   る内燃機関用機関弁の油圧駆動装置において、固定オリ
   フィス（５７）は、ダンパ室（３９）の上端に連通して
   シリンダ体（１２）に設けられることを特徴とする内燃
   機関用機関弁の油圧駆動装置。