JPH0627765Y2

JPH0627765Y2 - 内燃機関の動弁装置

Info

Publication number: JPH0627765Y2
Application number: JP1988018523U
Authority: JP
Inventors: 実今城
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1988-02-15
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2003-02-15
Also published as: JPH01124007U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は、４サイクル内燃機関、特に吸気弁および排
気弁が同一のカムシャフトにて開閉駆動される多気筒内
燃機関における動弁装置に関し、詳しくはそのバルブク
リアランス調整に関する。

従来の技術油圧式ゼロラッシュ機構を具備しない内燃機関の動弁装
置にあっては、経時的なバルブクリアランスの変化を修
正するために、シックネスゲージを用いた人為的なバル
ブクリアランス調整が必要である（昭和４１年６月
（株）永岡書店発行の「ガソリン自動車の整備」等参
照）。

このバルブクリアランス調整に際しては、クランク角位
置を適当な位置に保たなければならず、そのため、例え
ばクランクシャフト前端部等において、バルブクリアラ
ンス調整を行うべきクランク角位置を表示するバルブク
リアランス調整位置表示装置が設けられている。

第８，９図は従来の動弁装置におけるバルブクリアラン
ス調整位置表示装置の一例を示すもので、クランクシャ
フト前端に固着されたクランクプーリ２１の外周縁に、
一方の指標として＃１気筒の圧縮上死点を示す上死点位
置マーク２２が設けられているとともに、タイミングベ
ルトカバー２３等の固定部材側に、他方の指標としてタ
イミングインジケータ２４が設けられている。すなわ
ち、上記上死点位置マーク２２とタイミングインジケー
タ２４とが合致した位置では、＃１気筒が圧縮上死点に
あり、例えば４気筒機関の場合には、この点から更に３
６０°クランクシャフトを回転させた位置で、＃３気筒
が圧縮上死点となる。従来は、これらの両圧縮上死点が
バルブクリアランス調整位置として選択されているので
ある。

具体的には、第１０図に各吸・排気弁の調整位置を示し
た（吸気側はＩＮ、排気側はＥＸと略記してある）よう
に、先ず上死点位置マーク２２とタイミングインジケー
タ２４とを合致させた状態において、＃１気筒の吸気
弁，排気弁、＃２気筒の吸気弁、＃３気筒の排気弁につ
いてバルブクリアランス調整を行い、次いで、クランク
シャフトを３６０°回転させ、再び上死点位置マーク２
２とタイミングインジケータ２４とを合致させた状態に
おいて、残りの＃４気筒の吸気弁，吸気弁、＃２気筒の
排気弁、＃３気筒の吸気弁についてバルブクリアランス
調整を行うのである。

尚、上記クランクプーリ２１には上死点位置マーク２２
から更に５°毎にプーリマーク２５が付されているが、
これはタイミングライトなどにより＃１気筒の点火時期
の点検，調整に利用される。

また、各吸・排気弁をリフトさせる吸気弁用カム，排気
弁用カムのカムプロフィルには、開弁時，閉弁時の吸・
排気弁の急激な速度変化を防止するためにランプ部（緩
衝部）が設けられているが、吸気弁と排気弁とで上記ラ
ンプ部は同一の設計となっている。

考案が解決しようとする問題点ところで、上記吸気弁および排気弁は、通常一本のカム
シャフトによって開閉駆動されるが、第１１図に示すよ
うに、吸気弁もしくは排気弁がリフトしている間には、
ロッカアーム２６を介してバルブスプリング反力が矢印
Ｐのようにカムシャフト２７に作用するため、該カムシ
ャフト２７が矢印Ｆ方向に弾性変形する。また軸受部の
クリアランスもある。従って、仮に＃２気筒の排気弁が
リフトしているとすると、これに隣接した同気筒の吸気
弁のバルブクリアランスは、排気弁がリフトしていない
ときよりも拡大してしまう。

そのため、上述した従来の例では、＃１気筒と＃４気筒
の吸・排気弁における実質的なバルブクリアランスは、
バルブオーバラップ前後において調整時（カムシャフト
２７が弾性変形していない状態）に比較して拡大し、そ
れに伴ってバルブオーバラップ量が変化してしまう。し
かも、このカムシャフト２７の弾性変形等に伴うバルブ
オーバラップ量の変化は、各気筒において必ずしも同一
でないため、気筒間でバルブオーバラップ量が不均一と
なる現象を招来し、アイドル不調等の原因となる。

また上記のように一部気筒で実質的なバルブクリアラン
スが拡大する結果、動弁装置で発生する騒音いわゆるタ
ペット音が著しく大きくなるという欠点もある。

問題点を解決するための手段そこで、この考案は、全気筒について排気弁，吸気弁の
一方がリフトしかつ他方が着座している期間内に、その
着座している弁のバルブクリアランスを調整するように
して、バルブオーバラップ付近での実質的なバルブクリ
アランスを均一化させ、かつこの結果、逆にバルブクリ
アランスが不均一となり易い排気弁開弁時については、
カムプロフィルのランプ部長さを延長してタペット音増
大を防止するようにしたものである。すなわち、この考
案に係る内燃期間の動弁装置は、吸気弁および排気弁が
同一のカムシャフトにて開閉駆動される多気筒内燃機関
の動弁装置において、各気筒毎に、排気弁がリフト状態
にある期間であって、バルブオーバラップ間に位置する
ＴＤＣ前９０〜２００°ＣＡの位置で所定のバルブクリ
アランスに調整されてなる吸気弁を有するとともに、各
気筒毎に、吸気弁がリフト状態にある期間であって、バ
ルブオーバラップ間に位置するＴＤＣ後９０〜２００°
ＣＡの位置で所定のバルブクリアランスに調整されてな
る排気弁を有し、かつ排気弁用カムのカムプロフィルに
おける開弁側ランプ部期間が吸気弁用カムのカムプロフ
ィルにおける開弁側ランプ部期間よりも長く設定されて
いることを特徴としている。

作用上記のようにバルブクリアランス調整時期を設定すれ
ば、カムシャフトに対しリフト中の弁からバルブスプリ
ング反力が加わった状態、つまりバルブオーバラップ前
後の実際の状況下に近い条件で所定のバルブクリアラン
スが与えられることになる。従って、実際の運転時に、
バルブオーバラップ前後でのバルブクリアランスが各気
筒で均一となり、適正な開閉時期ならびにバルブオーバ
ラップが確保される。

一方、排気弁の開弁時にはカムシャフトにバルブスプリ
ング反力が作用していないので、その際のバルブクリア
ランスは比較的不均一になり易い。しかし、排気弁用カ
ムの開弁側ランプ部期間を延長することにより、確実に
緩衝作用が得られ、タペット音の増大が防止される。

実施例以下、この考案の一実施例を直列４気筒機関を例にとっ
て説明する。初めに、この考案の動弁装置における吸・
排気弁のバルブクリアランス調整について説明する。

第２図は、バルブクリアランス調整のためにクランクシ
ャフト前端部に設けられたバルブクリアランス調整位置
表示装置を示している。

この実施例では、クランクシャフト前端に固着されたク
ランクプーリ１の外周縁に、一方の指標として各吸・排
気弁のバルブクリアランス調整位置を示す「＃１ＥＸ」
「＃３ＩＮ」等の複数の調整位置マーク２が付されてい
るとともに、タイミングベルトカバー等の固定部材側に
他方の指標としてタイミングインジケータ３が設けられ
ている。尚、上記クランクプーリ１には、更に上死点位
置マーク４（＃１，＃４気筒の上死点に対応する）と下
死点位置マーク５（＃１，＃４気筒の下死点に対応す
る）および点火時期調整のための複数のプーリマーク６
が付されている。

上記調整位置マーク２は、「＃３ＩＮ，＃２ＥＸ」、
「＃１ＥＸ，＃４ＩＮ」、「＃３ＥＸ，＃２Ｉ
Ｎ」、「＃４ＥＸ，＃１ＩＮ」の４種類があり、「
＃３ＩＮ，＃２ＥＸ」と「＃３ＥＸ，＃２ＩＮ」は上
死点位置マーク４と重なる位置に、残りの「＃１Ｅ
Ｘ，＃４ＩＮ」と「＃４ＥＸ，＃１ＩＮ」は下死点位
置マーク５と重なる位置にある。ここで、，等の数
字は、調整順番を表すもので、更に明確な指示をするた
めに、から、からのように円弧状に調整順指示
矢印７が付されている。尚、の調整位置マーク２に付
記されている「は＃１Ｏ／ＬＴＯＰ」の表示は、こ
のの位置で＃１気筒をオーバラップ上死点とすべきこ
とを示している。

上記のようなバルブクリアランス調整位置表示装置を用
いてバルブクリアランス調整を行うには、先ず「＃３
ＩＮ，＃２ＥＸ」がタイミングインジケータ３側でかつ
＃１気筒がオーバラップ上死点（つまり＃４気筒が圧縮
上死点となる）となるようにクランクシャフトを回転さ
せ、上死点位置マーク４をタイミングインジケータ３に
合致させる。この位置で、調整位置マーク２に表示され
た＃３気筒吸気弁と＃２気筒排気弁のバルブクリアラン
ス調整を行う。

次いで、クランクプーリ１を図の時計回り方向に１８０
°回転させ、下死点位置マーク５をタイミングインジケ
ータ３に合致させる。この位置で同様に「＃１ＥＸ，
＃４ＩＮ」と表示された各弁の調整を行う。次に、クラ
ンクプーリ１を更に１８０°回転させ、「＃３ＥＸ，
＃２ＩＮ」と表示された各弁の調整を行う。そして、更
にクランクプーリ１を１８０°回転させ「＃４ＥＸ，
＃１ＩＮ」と表示された各弁の調整を行えば、総ての弁
のバルブクリアランス調整が終了する。

従って、各弁のバルブクリアランス調整は、第１図にそ
れぞれイ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ，ト，チとして示すタイ
ミングで行われることになる。つまり、各吸気弁は、バ
ルブオーバラップのＴＤＣ前１８０°ＣＡの位置で、各
排気弁はバルブオーバラップのＴＤＣ後１８０°ＣＡの
位置で一律に調整される。従って、排気弁もしくは吸気
弁の一方がリフトしていてバルブスプリング反力がカム
シャフトに加わっている状態で、他方の弁のバルブクリ
アランスが調整されることになり、カムシャフトの弾性
変形やカムシャフト軸受部のクリアランス等の影響を排
除することができる。

上記のバルブクリアランス調整時期は、吸気弁もしくは
排気弁の一方がリフトしている期間であれば良く、従っ
て吸気弁については、ＴＤＣ前９０°〜２００°ＣＡの
ような範囲内で、排気弁についてはＴＤＣ後９０〜２０
０°ＣＡの範囲内で設定することができる。尚、この範
囲は第１図に矢印でもって表してある。

次に、この考案の動弁装置におけるカムプロフィルにつ
いて説明する。

第３図は、同一気筒の吸気弁用カムおよび排気弁用カム
のカムプロフィルを示すカムリフト特性図である。この
カムリフト特性図に示すように、吸気弁用カムのベース
サークルからカムノーズ部の間を緩やかに連続させるよ
うに、開弁側および閉弁側のそれぞれにランプ部R₁,R₂
が設けられているが、その開弁側のランプ部R₁は、高さ
が０．４mm、期間が４０°ＣＡに設定されている。ま
た、排気弁用カムのベースサークルからカムノーズ部の
間を緩やかに連続させるように、開弁側および閉弁側の
それぞれにランプ部R₃,R₄が設けられているが、その開
弁側のランプ部R₃は、高さが０．５mm、期間が５０°Ｃ
Ａに設定されている。

つまり、排気弁用カムの開弁側ランプ部R₃は、吸気弁用
カムの開弁側ランプ部R₁に比較して、高さならびに期間
が大きく設定されている。

従って、上記実施例の動弁装置にあっては、上述のよう
にバルブクリアランスの調整を行うことにより、バルブ
スプリング反力がカムシャフトに作用しているバルブオ
ーバラップ前後での実質的なバルブクリアランスを、所
期の値に均一に保つことができる。そのため、排気弁の
閉時期ならびに吸気弁の開時期が正確に得られ、バルブ
オーバラップ量が各気筒で均一なものとなってアイドル
運転の安定性が向上する。

一方、上記のようにバルブクリアランスを調整すると、
排気弁の開弁時にはカムシャフトにバルブスプリング反
力が作用していないので、バルブクリアランスが各気筒
で不均一になり易い。しかし、上記のように排気弁用カ
ムの開弁側ランプ部R₃を吸気弁用カムの開弁側ランプ部
R₁よりも長く設定することによって、バルブクリアラン
スが多少ばらついていたとしても確実な緩衝作用が得ら
れ、タペット音の増大を回避することができる。

次に第４図および第５図に示す実施例は、クランクシャ
フトに同期して作動するディストリビュータ１１を利用
してバルブクリアランス調整位置の表示を行うように構
成したものであり、ディストリビュータロータ１２の側
面に、一方の指標となる指針１３が突設されているとと
もに、該ロータ１２に隣接して配置された角度板カバー
１４に、他方の指標として第５図に詳示するような４つ
の調整位置マーク１５が９０°毎に表示されている。
尚、ディストリビュータロータ１２は、クランク各７２
０°で１回転するので、第５図の例では、バルブクリア
ランスの調整時期は、上述した第１図の例と全く同一と
なる。

次に第６図および第７図に示す実施例は、同様にディス
トリビュータ１１を利用したものであるが、ディストリ
ビュータロータ１２と一体に回転する円筒状のドラム部
１２ａの外周面に、「＃３ＩＮ，＃２ＥＸ」、「＃１Ｅ
Ｘ，＃４ＩＮ」、「＃３ＥＸ，＃２ＩＮ」、「＃４Ｅ
Ｘ，＃１ＩＮ」の調整位置マーク１５が９０°毎に表示
されている。そして、上記ドラム部１２ａを収容したデ
ィストリビュータキャップ１６の側面に、上記調整位置
マーク１５と略等しい大きさの窓部１７が形成されてい
る。尚、この窓部１７には透明樹脂等のカバーが設けら
れている。

この実施例では、上記窓部１７を通してちょうど各調整
位置マーク１５が見えた位置で、それぞれ表示された弁
のバルブクリアランス調整を行えば良い。従って、ディ
ストリビュータキャップ１６を開かずにバルブクリアラ
ンス調整を行うことが可能であり、作業能率の向上が図
れる。

考案の効果以上の説明で明らかなように、この考案に係る内燃機関
の動弁装置にあっては、機関の運転性に最も影響が大き
いバルブオーバラップ前後における実質的なバルブクリ
アランスを各気筒で均一に保つことができる。従って、
バルブオーバラップ量が各気筒で均一なものとなってア
イドル運転の安定性が向上する。

また排気弁用カムにおける開弁側ランプ部の期間を吸気
弁用カムよりも長く設定することによって、排気弁開弁
時のバルブクリアランスの不均一化に伴うタペット音の
増大を回避でき、全体として従来のものに比して動弁系
騒音の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る動弁装置のバルブクリアランス
調整時期を示すタイムチャート、第２図はバルブクリア
ランス調整時期表示装置の一例を示すクランクプーリ部
分の正面図、第３図はこの考案に係る動弁装置のカムプ
ロフィルを示すカムリフト特性図、第４図はバルブクリ
アランス調整時期表示装置の他の例を示すディストリビ
ュータ内部の正面図、第５図はそのディストリビュータ
内の角度板カバーに付した調整位置マークを示す説明
図、第６図はバルブクリアランス調整時期表示装置の更
に異なる例を示すディストリビュータの外観斜視図、第
７図は同じくディストリビュータキャップを開いた状態
を示す外観斜視図、第８図は従来の動弁装置におけるバ
ルブクリアランス調整時期表示装置の一例を示す機関前
端部の斜視図、第９図はこの従来例のクランクプーリ部
分の正面図、第１０図は従来のバルブクリアランス調整
時期を示すタイムチャート、第１１図はカムリフト時の
バルブスプリング反力等の説明図である。１……クランクプーリ、２……調整位置マーク、３……
タイミングインジケータ、４……上死点位置マーク、５
……下死点位置マーク、R₁……吸気弁用カムの開弁側ラ
ンプ部、R₃……排気弁用カムの開弁側ランプ部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】吸気弁および排気弁が同一のカムシャフト
にて開閉駆動される多気筒内燃機関の動弁装置におい
て、各気筒毎に、排気弁がリフト状態にある期間であっ
て、バルブオーバラップ間に位置するＴＤＣ前９０〜２
００°ＣＡの位置で所定のバルブクリアランスに調整さ
れてなる吸気弁を有するとともに、各気筒毎に、吸気弁
がリフト状態にある期間であって、バルブオーバラップ
間に位置するＴＤＣ後９０〜２００°ＣＡの位置で所定
のバルブクリアランスに調整されてなる排気弁を有し、
かつ排気弁用カムのカムプロフィルにおける開弁側ラン
プ部期間が吸気弁用カムのカムプロフィルにおける開弁
側ランプ部期間よりも長く設定されていることを特徴と
する内燃機関の動弁装置。