JPH063124B2 - 内燃機関用油圧タペツト - Google Patents

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、内燃機関において、弁頭間隙を排除するため
に動弁装置に設けられる油圧タペット、特に、有底のシ
リンダと、このシリンダの内周面に摺合してその底部に
油圧室を画成するプランジャとを備え、プランジャに
は、外部から給油される油溜室、及びこの油溜室を前記
油圧室に連通する弁孔を設け、また前記油圧室には、該
油圧室の減・昇圧に応じて前記弁孔を開・閉するフリー
ボール弁、このフリーボール弁を収容するバルブケー
ジ、及びプランジャを伸長方向に付勢する伸長ばねを配
設してなる、所謂フリーボール弁式油圧タペットの改良
に関する。

(2)従来の技術 従来、かかる形式の油圧タペットでは、フリーボール弁
の開閉ストロークをバルブケージの底壁により一定に規
制している。

(3)発明が解決しようとする問題点 フリーボール弁式の油圧タペットでは、プランジャが圧
縮荷重を受けたとき、フリーボール弁が閉じるまでに若
干の時間遅れがあるため、その間に、油圧室から油溜室
へ流出した少量の油の体積分だけプランジャがシリンダ
内に沈んでから踏張り機能を発揮する。このようなプラ
ンジャの初期沈みを利用して、動弁装置のカム軸の芯振
れや撓みを吸収して、排気弁の突き上げを防止し、確実
な閉弁状態を確保するようにしている。

ところで、プランジャの初期沈みは、フリーボール弁の
開弁ストロークにより決定される外、油温の影響を大き
く受ける。即ちフリーボール弁の開閉ストロークを一定
にしても、油温が上昇して油の粘性が下がると、プラン
ジャが圧縮荷重を受けたときからフリーボール弁が閉じ
るまでに油圧室から油溜室へ流出する油量が増加し、そ
の増加分だけプランジャの初期沈み量が増加することに
なる。このように、プランジャの初期沈み量が油温の変
化に応じて変動することは、吸，排気弁の開弁リフト量
の変動を招き、機関の出力性能に悪影響を及ぼす。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、油温の
変化にも拘らず、常に必要最小限のプランジャの初期沈
みを得ることができる前記油圧タペットを提供すること
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 上記目的を達成するために、本発明は、バルブゲージ内
に、フリーボール弁の背面を支承して該弁の開閉ストロ
ークを油温の上昇に応じて減少させるストローク制御板
を収容したことを特徴とする。

(2)作用 低油温状態では、フリーボール弁の開閉ストロークはス
トローク制御板により大きく制御されるため、油の粘性
が高くても、プランジャが圧縮荷重を受けたときにはフ
リーボール弁の閉弁までに油圧室から油溜室へ所定量の
油を流出させることができ、したがってプランジャに必
要量の初期沈みを与えることができる。

高油温状態になると、フリーボール弁の開閉ストローク
は制御板により小さく制御されるため、油の粘性低下に
よるも、プランジャが圧縮荷重を受けたとき、フリーボ
ール弁の閉弁までに油圧室から油溜室へ流出する油量の
増加を抑え、したがってプランジャの初期沈み量を必要
最小限に保つことができる。

(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、第１図において、内燃機関のシリンダヘッド１には
燃焼室２と、その燃焼室２に開口する吸（排）気ポート
３とが形成されており、吸（排）気ポート３は吸（排）
気弁４により開閉される。

弁４はシリンダヘッド１にバルブガイド５を介して昇降
自在に支承され、動弁装置６により駆動される。

動弁装置６は、弁４の上端部に付設されたリテーナ４ａ
とシリンダヘッド１との間に縮設されて弁４を閉じ方向
に付勢する弁ばね７と、シリンダヘッド１の支持孔８に
装着される油圧タペット９と、この油圧タペット９に基
端部を揺動自在に支承されて先端部を弁４の上端に係合
させるカムフォロワ１０と、シリンダヘッド１に支承さ
れて図示しないクランク軸より回転駆動され、カムフォ
ロワ１０の上側に形成されたスリッパ面１０ａにカム１
１ａを係合させるカム軸１１とより構成される。

第２図において、油圧タペット９は、シリンダ２０と、
その内周面に摺合してその内部に油圧室２１を画成する
プランジャ２２とを主たる構成要素としており、シリン
ダ２０はシリンダヘッド１の支持孔８に嵌装され、プラ
ンジャ２２はその外端の球状端部２２ａをカムフォロワ
１０の基端部の球状凹部１０ｂに係合させる。

プランジャ２２には油溜室２３と、この油溜室２３を前
記油圧室２１に連通する弁孔２４とが形成されており、
油溜室２３は、プランジャ２２の側壁の油孔２５及びシ
リンダ２０の側壁の油孔２６を介して、シリンダヘッド
１に穿設された給油路２７に連通し、その給油路２７か
ら送られる油で常に満されている。

プランジャ２２の内端にハット形のバルブケージ２８が
嵌着され、このバルブケージ２８には、前記弁孔２４を
開閉するフリーボール弁２９と、該弁２９の背面を支承
してその開閉ストロークｓを制御するストローク制御板
３０とが収容される。

更に油圧室２１にはプランジャ２２をシリンダ２０の上
方へ突出させるように付勢する伸長ばね３１が収容され
る。

前記フリーボール弁２９は、油圧室２１の減圧時に開弁
し、昇圧時に閉弁するようになっており、また前記スト
ローク制御板３０は形状記憶合金またはバイメタル製
で、フリーボール弁２９に凸曲面を向けた皿形をなし、
油温の上昇に応じて上記凸曲面の曲率を増大させるよう
になっている。したがってストローク制御板３０は、油
温の上昇に応じてフリーボール弁２９の開閉ストローク
ｓを減少するように作動する。

このストローク制御板３０の振動を防止するために、そ
の周縁部を嵌込む溝部２８ａがバルブケージ２８の底部
周縁に形成される。

次にこの実施例の作用を説明する。

カム軸１１の回転に伴いカム１１ａがそのリフト作用に
よりカムフォロワ１０のスリッパ面１０ａに押圧力を加
えると、油圧タペット９では、プランジャ２２が油圧室
２１側へ押圧されるので、油圧室２１から弁孔２４を通
して油溜室２３へ少量の油が流出することによりプラン
ジャ２２が初期沈みを起こした後、フリーボール弁２９
が弁孔２４を閉じて油圧室２１に油圧を発生させ、その
油圧によりプランジャ２２が踏張ってカムフォロワ１０
の基端を支える結果、カロフォロワ１０は、プランジャ
２２の球状端部２２ａを支点として、カム１１ａにより
下方へ揺動され、弁ばね７の力に抗して弁４を開く。

次に、カム１１ａがカムフォロワ１０に対するリフト作
用を解除すると、弁ばね７が弁４をカムフォロワ１０と
共に押上げて閉弁位置に戻す。他方、油圧タペット９で
は伸長ばね３１がプランジャ２２を押上げてカムフォロ
ワ１０のスリッパ面１０ａをカム１１ａに当接させ、こ
れによって弁頭間隙を排除する。

そして、伸長ばね３１のプランジャ２２に対する押上げ
作用により油圧室２１が減圧すれば、フリーボール弁２
９が開弁するので、油溜室２３の油が弁孔２４を通して
油圧室２１に供給され、油圧室２１からの油の前記流出
分が補充される。

ところで、低油温状態では、ストローク制御板３０は、
第２図に示すようにフリーボール弁２９の背面を支承す
る凸曲面の曲率を小さくすることにより、フリーボール
弁２９の開閉ストロークｓを大きく制御するので、油の
粘性が高くても、プランジャ２２が圧縮荷重を受けたと
きには、フリーボール弁２９の閉弁までに油圧室２１か
ら油溜室２３へ所定量の油を流出させることができ、し
たがってプランジャ２２に必要量の初期沈みを与えるこ
とができる。

この状態から油温が上昇していくと、ストローク制御板
３０は、第３図に示すように凸曲面の曲率を増大させる
ことにより、フリーボール弁２９の開閉ストロークを減
少するので、油の粘性低下によるも、プランジャ２２が
圧縮荷重を受けたとき、フリーボール弁２９の閉弁まで
に油圧室２１から油溜室２３へ流出する油量の増加を抑
え、これによりプランジャ２２の初期沈み量を必要最小
限に保つことができる。

こうして、プランジャ２２の初期沈みは、第４図に線Ａ
で示すように油温の変化に対応して適正に制御される。

尚、プランジャ２２の初期沈み量の設定に当つては、低
油温時（−２０℃位）において、各部の製作誤差等によ
るカム軸１１の偏心運動を吸収して弁４の突き上げを防
止し得ることを条件として必要最小沈み量を設定し、ま
た高油温時（＋130℃位）において、動弁装置６の最大
慣性力を支持し得ることを条件として必要最大沈み量を
設定する。

Ｃ．発明の効果 以上のように本発明によれば、バルブケージ内に、フリ
ーボール弁の背面を支承して該弁の開閉ストロークを油
温の上昇に応じて減少させるストローク制御板を収容し
たので、フリーボール弁の開弁ストロークを、低油温時
には大きく、高油温時には小さく自動的に制御すること
ができ、したがって油温の変化によるも、プランジャに
は常に必要最小限の初期沈みを与えることができ、それ
により機関の冷間、熱間を問わず、常に動弁装置の作動
を適正にし、機関の出力性能及び静粛性の向上に寄与す
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、第１図は本発明
油圧タペットを備えた内燃機関の頭部の縦断面図、第２
図は低油温状態で示した上記油圧タペット及びその周辺
部の拡大縦断面図、第３図は高油温状態で示した同油圧
タペットの要部の断面図、第４図は油圧タペットの油温
と初期沈み量との関係を示す線図である。 ９…油圧タペット、２０…シリンダ、２１…油圧室、２
２…プランジャ、２３…油溜室、２８…バルブケージ、
２９…フリーボール弁、３０…ストローク制御板、３１
…伸長ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実願 昭59−189479号（実開 昭61− 103509号）のマイクロフィルム 実願 昭60−33813号（実開 昭61− 149707号）のマイクロフィルム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有底のシリンダと、このシリンダの内周面
   に摺合してその底部に油圧室を画成するプランジャとを
   備え、プランジャには、外部から給油される油溜室、及
   びこの油溜室を前記油圧室に連通する弁孔を設け、また
   前記油圧室には、該油圧室の減・昇圧に応じて前記弁孔
   を開・閉するフリーボール弁、このフリーボール弁を収
   容するバルブケージ、及びプランジャを伸長方向に付勢
   する伸長ばねを配設してなる、内燃機関用油圧タペット
   において、バルブケージ内に、フリーボール弁の背面を
   支承して該弁の開閉ストロークを油温の上昇に応じて減
   少させるストローク制御板を収容したことを特徴とす
   る、内燃機関用油圧タペット。