JPH0561401U - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】油圧式ラッシュアジャスタ２１を備えたバルブ
リフタ１４とバルブステム８ａ上端とを接触させるよう
にすることにより、複数のバルブステム８ａの傾斜配列
による狙いに応じた最適な燃焼形態を実現させつつ、バ
ルブリフタ１４とバルブステム８ａ上端との滑り摩擦を
効果的に減少させる。 【構成】吸気用カムシャフト１０の軸線ｍと直交する平
面Ｘに対して傾斜配列した複数のバルブステム８ａ上端
（バルブアッパシート１９上面）と、油圧式ラッシュア
ジャスタ２１のプランジャ２５下面との間にボール部材
３１を介在させる。そして、該ボール部材３１により、
吸気用カムシャフト１０のカム面１８ａ，１８ｂへの当
接による，吸気用カムシャフト１０の軸線ｍと直交する
方向へのバルブリフタ１４の挙動を、バルブステム８ａ
方向への吸気バルブ８の開閉駆動に変換させて、上記バ
ルブステム８ａ上端とプランジャ２５下面とを一点接触
させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の動弁機構に関し、詳しくは、油圧式ラッシュアジャスタ を備えたものの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、内燃機関の動弁機構として、例えば特開昭６０−１２５７０８号公 報に開示されるように、バルブステムをカムシャフトの軸線と直交する平面に対 して傾斜させて配置し、上記バルブステムの端部とカムシャフトとの間に、上記 カムシャフトのカム面への当接によりカムシャフトの軸線と直交する方向へ挙動 するバルブリフタを備えるとともに、上記バルブステムの端部とバルブリフタと の間に、それぞれ半球状の球面接触部を形成し、そのバルブステムの端部の凸状 球面部と、バルブリフタの凹状球面部との互いの球面接触により、上記バルブリ フタの挙動をバルブステム方向へのバルブの挙動つまり開閉駆動に変換させるよ うにしたものは知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、近来の傾向としての燃焼効率に優れた気筒当たり複数のバルブを有 するエンジンにおいては、複数のバルブステムを上記のようにカムシャフトの軸 線と直交する平面に対して傾斜するように適切に配列して、円滑なスワール形成 を行いつつ点火プラグの効果的な配置などによる狙いに応じた最適な燃焼形態を 実現させることが切望されている。

【０００４】 しかしながら、上記従来のものの場合、バルブリフタの挙動をバルブステム方 向へのバルブの開閉駆動に変換させる互いの接触が、バルブステム端部の凸状球 面部と、バルブリフタの凹状球面部との球面接触であるため、バルブリフタの凹 状球面部に対して摺動するバルブステム端部の凸状球面部の抵抗が大きなものと なり、両球面接触部間の滑り摩擦が増大するという欠点を有することになる。そ のため、複数のバルブステムの上記傾斜配列による狙いに応じた最適な燃焼形態 を実現させつつ、バルブリフタとバルブステム端部との間の滑り摩擦を小さくす ることができないものであった。

【０００５】 本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、内燃機関の動弁系に そのバルブクリアランスを自動調整するために設けられる油圧式ラッシュアジャ スタに着目し、この油圧式ラッシュアジャスタを備えたバルブリフタとバルブス テム端部との互いの接触を可及的に小さくすることにより、複数のバルブステム の傾斜配列による狙いに応じた最適な燃焼形態を実現させつつ、バルブリフタと バルブステム端部との間の滑り摩擦を効果的に減少させようとするものである。

【０００６】 さらに、上記複数のバルブステムの傾斜配列により、カムシャフトの撓み方向 への局部的な応力集中を緩和して、カムシャフトの耐久性の向上を図ることも目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、請求項１記載の考案が講じた解決手段は、バルブス テムを、カムシャフトの軸線と直交する平面に対して傾斜させて配置した内燃機 関の動弁機構を前提とする。そして、上記バルブステムの端部とカムシャフトと の間に、上記カムシャフトのカム面への当接によりカムシャフトの軸線と直交す る方向へ挙動する油圧式ラッシュアジャスタを備えるとともに、上記バルブステ ムの端部と油圧式ラッシュアジャスタとの間に、上記油圧式ラッシュアジャスタ の挙動をバルブステム方向へのバルブの開閉駆動（挙動）に変換するボール部材 を回動自在に支持して、上記バルブステムの端部と油圧式ラッシュアジャスタと を、上記ボール部材により接触させる構成としたものである。

【０００８】 また、請求項２記載の考案が講じた解決手段は、上記請求項１記載のボール部 材を限定し、油圧式ラッシュアジャスタへ供給されるオイルにより潤滑される構 成としたものである。

【０００９】

【作用】

上記の構成により、請求項１記載の考案では、近来の傾向となる燃焼効率に優 れた気筒当たり複数のバルブを有するエンジンに、複数のバルブステムを傾斜配 列する場合には、円滑なスワール形成を行いつつ点火プラグの効果的な配置など による狙いに応じた最適な燃焼形態が実現される上、カムシャフトのスラスト方 向へのカム間距離が拡げられて、バルブステムからの突き上げによるカムシャフ ト撓み方向への応力がスラスト方向へ分散されることになり、カムシャフトへの 応力集中が緩和される。

【００１０】 その場合、油圧式ラッシュアジャスタ（バルブリフタ）とバルブステム端部と の互いの接触が、該両者間に回動自在に支持されたボール部材による接触である ので、バルブリフタに対して摺動するバルブステム端部の抵抗が小さなものとな り、互いの接触部間の滑り摩擦が効果的に減少する。

【００１１】 また、請求項２記載の考案では、油圧式ラッシュアジャスタのオイルによって ボール部材が潤滑せしめられているので、ボール部材の磨耗が抑制される上、バ ルブリフタとバルブステム端部との間の滑り摩擦がより効果的に減少する。

【００１２】

【考案の効果】

以上の如く、請求項１記載の考案における内燃機関の動弁機構によれば、バル ブステム端部と油圧式ラッシュアジャスタとの間に回動自在に支持したボール部 材により、該両者を接触させたので、複数のバルブステムの傾斜配列による狙い に応じた最適な燃焼形態を実現させつつ、カムシャフトの撓み方向への応力分散 によりカムシャフトの耐久性の向上を図りながら、バルブリフタとバルブステム 端部との間の滑り摩擦を効果的に減少させることができる。

【００１３】 また、請求項２記載の考案における内燃機関の動弁機構によれば、ボール部材 に対する潤滑を油圧式ラッシュアジャスタのオイルにより行って、ボール部材の 耐磨耗性の向上を図りつつ、バルブリフタとバルブステム端部との滑り摩擦をよ り効果的に減少させることができる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】 第１図は本考案の第１実施例に係わる直接駆動式の動弁機構を内燃機関として の４バルブ式エンジンのシリンダヘッドに適用したものを示す。同図において、 １はシリンダ（ボア）２が形成されたシリンダブロック、３はシリンダブロック １上にガスケット４を介して接合されたシリンダヘッドであって、上記シリンダ ２とシリンダヘッド３下面とで燃焼室５が形成されている。上記シリンダヘッド ３には、燃焼室５に開口する２つの吸気ポート６，６が形成されているとともに 、該燃焼室５に開口する２つの排気ポート（図示せず）が形成されている。上記 各吸気ポート６の燃焼室５への開口部には該開口部を開閉する吸気バルブ８，８ が、同じく各排気ポートの燃焼室５への開口部には該開口部を開閉する排気バル ブ（図示せず）がそれぞれ配設されている。

【００１６】 上記シリンダヘッド３上には、該シリンダヘッド３の短手方向の両側端（図で は左右側端）を各々気筒列方向に延び、クランクシャフト（図示せず）により回 転駆動される吸気用カムシャフト１０および排気用カムシャフト（図示せず）が 配設されている。上記吸気用カムシャフト１０は、上記シリンダヘッド３に設け た半円形状の軸受部３ａと吸気用カムシャフト１０を覆うようにシリンダヘッド ３に取付けられるカムキャップ１１とによって回転自在に支承されており、さら に該カムキャップ１１上には図示しないシリンダヘッドカバーが被冠されている 。上記吸気用カムシャフト１０には、上記各吸気バルブ８に対応するカム１２ａ ，１２ｂがそれぞれ形成されている。そして、上記各吸気バルブ８のバルブステ ム８ａは、上記吸気用カムシャフト１０の軸線ｍと直交する平面Ｘに対して上端 が互いに離れるように傾斜、つまり各バルブステム８ａを上記平面Ｘとの対向方 向（図では左右方向）および直交方向（図で示す方向）にそれぞれ傾斜させて配 列されている。

【００１７】 また、上記シリンダヘッド３の上部（図では吸気側のみ示す）には、上記吸気 用カムシャフト１０のカム１２ａ，１２ｂと各吸気バルブ８のバルブステム８ａ 上端との間に介在されたバルブリフタ１４，１４が設けられており、該各バルブ リフタ１４の上面へのカム１２ａ，１２ｂのカム面１８ａ，１８ｂの当接、およ び各バルブリフタ１４の内部に設けられる油圧式ラッシュアジャスタ２１（後述 する）を介した各吸気バルブ８のバルブステム８ａ上端への当接によって各吸気 バルブ８を開閉制御する吸気側の直接駆動式の動弁機構１３を構成している。尚 、排気バルブを開閉制御する図示しない排気側の動弁機構は、上記吸気側の直接 駆動式の動弁機構１３と同一構造となるのでその説明を省略する。

【００１８】 そして、上記動弁機構１３によって開閉駆動される各吸気バルブ８は、バルブ ガイド１５を介してシリンダヘッド３に摺動自在に支持され、かつバルブステム ８ａ上端を被冠する断面略Ｔ字状のバルブアッパシート１９とシリンダヘッド３ との間に縮装されたバルブスプリング１６によって常時閉弁方向に付勢されてい る。上記バルブアッパシート１９は、内側に位置する内側バルブアッパシート１ ９ａと、外側に位置する外側バルブアッパシート１９ｂとで一体的に固着されて なる。また、上記吸気用カムシャフト１０下方のシリンダヘッド３には、円形穴 状のバルブリフタ摺動部１７，１７が吸気用カムシャフト１０方向（図では上下 方向）に近接して形成されており、該各バルブリフタ摺動部１７内に、上記バル ブリフタ１４，１４が挿通により配設されて各々摺動可能となっている。そして 、上記各バルブリフタ１４の内部には、上記吸気用カムシャフト１０のカム１２ ａ，１２ｂからの荷重を各吸気バルブ８に伝達する油圧式ラッシュアジャスタ２ １が設けられており、該ラッシュアジャスタ２１は、吸気用カムシャフト１０の カム１２ａ，１２ｂのカム面１８ａ，１８ｂへのバルブリフタ１４を介した当接 により吸気用カムシャフト１０の軸線ｍと直交する鉛直線方向へ挙動するように なっている。また、上記ラッシュアジャスタ２１の外周側に対応する各バルブリ フタ１４の内部にはリザーブ室２２が形成され、該リザーブ室２２は、各バルブ リフタ１４内に形成したオイル通路（図示せず）を介してラッシュアジャスタ２ １（後述の油圧室２６）に供給するようにしている。

【００１９】 また、上記油圧式ラッシュアジャスタ２１は、各バルブリフタ１４内に形成し た嵌入凹部２３に嵌入して組み込まれた有底円筒状のアジャスタ本体２４と、該 アジャスタ本体２４の外周面に液密状態で上下方向に摺動可能に外嵌されたプラ ンジャ２５とを備えており、上記アジャスタ本体２４とプランジャ２５とにより 、油圧室２６が区画形成され、該油圧室２６はアジャスタ本体２４に開口せしめ た連通孔２７を介して上記リザーブ室２２に連通されている。また、上記アジャ スタ本体２４とプランジャ２５との間には、プランジャスプリング２８がプラン ジャ２５を下向き（吸気バルブ８側方向）に付勢するように縮装されているとと もに、上記油圧室２６内には、連通孔２７を開閉するチェックバルブボール２９ と、該チェックバルブボール２９を閉弁方向へ付勢するチェックバルブスプリン グ（図示せず）とからなるチェックバルブ３０が配設されている。よって、バル ブリフタ１４と吸気用カムシャフト１０のカム１２ａ，１２ｂのカム面１８ａ， １８ｂとの間に隙間が生じると、上記プランジャスプリング２８の付勢力により プランジャ２５が吸気バルブ８に向って移動し、これに伴う油圧室２６の圧力低 下によりチェックバルブ３０が開弁してリザーブ室２２のオイルが連通孔２７を 介して油圧室２６に流入し、それによって、ラッシュアジャスタ２１が上記隙間 を埋めるように全体的に伸長するとともに、油圧室２６の圧力の上昇によりチェ ックバルブ３０が閉弁して該油圧室２６へのオイル流入が停止されるように構成 されている。尚、この油圧室２６内に流入したオイルは、ラッシュアジャスタ２ １に上下方向から負荷がかかっても、チェックバルブ３０の密閉作用によりリザ ーブ室２２に逆流することはなく、油圧室２６に閉じ込められたまま剛体化し、 このことにより吸気用カムシャフト１０からの荷重は吸気バルブ８に確実に伝達 される。

【００２０】 そして、本考案の特徴として、上記各吸気バルブ８のバルブステム８ａ上端の バルブアッパシート１９上面と、油圧式ラッシュアジャスタ２１のプランジャ２ ５下面との間には、上記鉛直線方向へ挙動するラッシュアジャスタ２１の挙動を 、三次元配置により傾斜したバルブステム８ａ方向への吸気バルブ８の挙動つま り開閉駆動に変換するボール部材３１が介在されている。該ボール部材３１は、 各吸気バルブ８のバルブアッパシート１９の内側バルブアッパシート１９ａの周 壁部を上方へ突出させてなる，内側バルブアッパシート１９ａ上端部の回動支持 部材３２により、回動自在に支持されている。そして、上記ボール部材３１の上 端部は、上記回動支持部材３２（バルブステム８ａ上端）よりも上方に露出して いて、このボール部材３１の露出部分（上端部）により、各バルブステム８ａ上 端が油圧式ラッシュアジャスタ２１のプランジャ２５下面に対して点で接触する ようになっている。

【００２１】 したがって、上記第１実施例では、近来の傾向とするところの燃焼効率に優れ た気筒当たり４つの吸排気バルブを有するエンジンのシリンダヘッド３に、各吸 排気バルブ８のバルブステム８ａを傾斜配列する場合には、円滑なスワール形成 を行いつつ点火プラグの効果的な配置などによる狙いに応じた最適な燃焼形態が 実現される。その上、吸気用カムシャフト１０のスラスト方向へのカム１２ａ， １２ｂ間距離が拡げられて、各バルブステム８ａからの突き上げによる吸気用カ ムシャフト１０撓み方向への応力がスラスト方向へ分散されることになり、吸気 用カムシャフト１０への応力集中が緩和されて吸気用カムシャフト１０の耐久性 が向上する。

【００２２】 その場合、バルブステム８ａ上端（バルブアッパシート１９上面）と、油圧式 ラッシュアジャスタ２１のプランジャ２５下面との互いの接触が、該両者８ａ， ２５間に介在されたボール部材３１により一点接触で行われるので、油圧式ラッ シュアジャスタ２１のプランジャ２５下面に対するバルブステム８ａ上端の抵抗 が小さなものとなり、互いの接触部２５，８ａ間の滑り摩擦が効果的に減少する ことになる。この結果、複数のバルブステム８ａの傾斜配列による狙いに応じた 最適な燃焼形態を実現させつつ、バルブリフタ１４とバルブステム８ａ端部との 間の滑り摩擦を効果的に減少させることができる。

【００２３】 次に、本考案の第２実施例を図２に基づいて説明する。

【００２４】 この第２実施例は、各バルブステム８ａ上端と油圧式ラッシュアジャスタ２１ のプランジャ２５下面との間に介在されるボール部材３１を、油圧式ラッシュア ジャスタ２１のプランジャ２５下面側に支持するようにしたものである。尚、上 記第１実施例と同一の部分については同一の符号を付してその詳細な説明を省略 する。

【００２５】 すなわち、本例では、油圧式ラッシュアジャスタ２１のプランジャ２５下部に 、該プランジャ２５下面を下方に膨出させた略円錐形状の膨出部４１を設けると ともに、該膨出部４１の先端に、ボール部材３１を回動自在に支持するための断 面略円弧状の回動支持部４２を設ける。そして、上記ボール部材３１の下端部は 、回動支持部４２下面よりも下方に位置するように露出しており、このボール部 材３１の露出部分（下端部）によって、油圧式ラッシュアジャスタ２１のプラン ジャ２５下面を各バルブステム８ａ上端に対して点で接触させるようにしている 。

【００２６】 また、上記プランジャ２５の下端部には、回動支持部４２内にリザーブ室２２ 内のオイルを供給可能に連通するオイル供給通路４３が形成されていて、リザー ブ室２２内のオイルが、回動支持部４２内およびバルブステム８ａ上端に対する ボール部材３１の潤滑用として供されている。

【００２７】 この場合、油圧式ラッシュアジャスタ２１のリザーブ室２２内のオイルによっ てボール部材３１が潤滑されるので、ボール部材３１の磨耗が抑制されて耐磨耗 性の向上が図れる上、バルブリフタ１４とバルブステム８ａ上端との間の滑り摩 擦をより効果的に減少させることができる。

【００２８】 尚、上記各実施例では、バルブステム８ａ上端と、油圧式ラッシュアジャスタ ２１のプランジャ２５下面との互いの接触をボール部材３１により一点接触で行 うようにしたが、ボール部材を切り欠いて平坦面状に形成し、バルブステム上端 と、油圧式ラッシュアジャスタのプランジャ下面とが上記ボール部材の平坦面で 接触するようにしても良い。

【００２９】 また、上記各実施例では、一気筒当りに吸気バルブ８および排気バルブをそれ ぞれ２つづつ設けた４弁式の動弁機構１３について述べたが、吸気弁および排気 弁がそれぞれ２つづつ以上設けられた多弁式のものにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るカムシャフトの軸線方向で切
断した吸気用動弁機構の縦断面図である。

【図２】第２実施例に係る図１相当図である。

【符号の説明】

８ａ バルブステム １０ 吸気用カムシャフト １３ 動弁機構 １８ａ，１８ｂ カム面 ２２ 油圧式ラッシュアジャスタ ３１ ボール部材 ｍ 吸気用カムシャフトの軸線 Ｘ 平面

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブステムを、カムシャフトの軸線と
   直交する平面に対して傾斜させて配置した内燃機関の動
   弁機構において、上記バルブステムの端部とカムシャフ
   トとの間には、上記カムシャフトのカム面への当接によ
   りカムシャフトの軸線と直交する方向へ挙動する油圧式
   ラッシュアジャスタが備えられているとともに、上記バ
   ルブステムの端部と油圧式ラッシュアジャスタとの間に
   は、上記油圧式ラッシュアジャスタの挙動をバルブステ
   ム方向へのバルブの挙動に変換するボール部材が回動自
   在に支持されて、上記バルブステムの端部と油圧式ラッ
   シュアジャスタとが、上記ボール部材により接触してい
   ることを特徴とする内燃機関の動弁機構。
2. 【請求項２】 ボール部材は、油圧式ラッシュアジャス
   タへ供給されるオイルにより潤滑されるものであること
   を特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁機構。