JPH0634103U - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】閉弁方向にばね付勢された機関弁に連動、連結
されるとともに背面を油圧室に臨ませた弁駆動ピストン
と、前記油圧室に接続される油圧発生手段と、油圧発生
手段および前記油圧室間を結ぶ油路に接続される油圧解
放弁とを備える内燃機関の動弁装置において、温度条件
にかかわらず安定した着座緩衝を実現する。 【構成】固定のハウジング１５に、規制された範囲での
軸方向移動を可能とした第１プランジャ５６と、第１プ
ランジャ５６の移動方向とは交差する方向への移動を可
能とするとともに移動方向内方側に弾発付勢された第２
プランジャ５７とが摺動可能に嵌合され、それらのプラ
ンジャ５６，５７の内端は、両プランジャ５６，５７の
移動方向に対して角度をなすカム面５６ａ，５７ａを介
して相互に摺接され、機関弁には、該機関弁の着座直前
で第１プランジャ５６の外端に当接する規制部材１９が
連動、連結される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、閉弁方向にばね付勢された機関弁に連動、連結されるとともに背面 を油圧室に臨ませてシリンダ体に摺動可能に嵌合される弁駆動ピストンと、機関 弁の開弁時期に対応して油圧を発生するとともに前記油圧室に接続される油圧発 生手段と、油圧発生手段および前記油圧室間を結ぶ油路に接続される油圧解放弁 とを備える内燃機関の動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、かかる装置は、たとえば特開平３−９００９号公報等により既に知られ ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来のものでは、機関の開弁時期に対応して油圧発生室に油圧を発生させ 、機関弁としての吸気弁に連動、連結される弁駆動ピストンの背面に臨む油圧室 に前記油圧発生室の油圧を導くことにより吸気弁を開閉駆動するとともに、機関 弁の開弁作動途中に油圧解放弁を開弁して油圧室の油圧を解放することにより、 機関弁の閉弁時期を早めるとともに機関弁のリフト量を小さくするようにしてい る。ところで、機関弁の早閉じ制御を行なうと、機関弁の着座時にその閉弁速度 を緩和しないと機関弁がバウンスする。そこで上記従来のものでは、油圧室から の作動油排出を絞ることにより、機関弁の着座緩衝を図るようにしている。とこ ろが、作動油の粘度は温度によって変化するものであり、低温時に作動油粘度が 高くなったときには、上述のように作動油排出を絞るようにしたものでは、機関 弁の閉じ遅れが生じるおそれがある。

【０００４】 本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、作動油の粘度変化にかか わらず、閉じ遅れが生じることを防止して機関弁の着座緩衝を果たし得るように した内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

【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、請求項１記載の考案によれば、固定のハウジング に、規制された範囲での軸方向移動を可能とした第１プランジャと、第１プラン ジャの移動方向とは交差する方向への移動を可能とするとともに移動方向内方側 に弾発付勢された第２プランジャとが摺動可能に嵌合され、それらのプランジャ の内端は、両プランジャの移動方向に対して角度をなすカム面を介して相互に摺 接され、機関弁には、該機関弁の着座直前で第１プランジャの外端に当接する規 制部材が連動、連結される。

【０００６】 また請求項２記載の考案によれば、上記請求項１記載の考案の構成に加えて、 ハウジング内には、第２プランジャの外端を臨ませる空気圧室が形成される。

【０００７】 さらに請求項３記載の考案によれば、上記請求項２記載の考案の構成に加えて 、前記空気圧室には、第２プランジャを軸方向内方側に付勢するばね部材が収納 される。

【０００８】

【実施例】

以下、図面により本考案の一実施例について説明する。

【０００９】 図１ないし図６は本考案の一実施例を示すものであり、図１は動弁装置の縦断 側面図、図２は図１の２−２線矢視拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４ は図１の要部拡大断面図、図５は着座緩衝機構の拡大断面図、図６は着座緩衝時 の図５に対応する断面図である。

【００１０】 先ず図１ないし図３において、この内燃機関におけるシリンダヘッド５には、 吸気弁口６が燃焼室８の天井面に臨んで設けられるとともに、吸気弁口６に通じ てシリンダヘッド５の一側面に開口する吸気ポート９が設けられる。而して吸気 弁口６を開閉可能な機関弁としての吸気弁１１がシリンダヘッド５に開閉作動可 能に支持されており、吸気弁１１はシリンダヘッド５との間に縮設した弁ばね１ ３により上方すなわち閉弁方向に向けてそれぞれ付勢される。

【００１１】 シリンダヘッド５の上部には支持ブロック１５が結合されており、この支持ブ ロック１５およびシリンダヘッド５間に、図示しないクランクシャフトに１／２ の減速比で連動、連結されるカムシャフト１６が回転自在に支承される。またシ リンダヘッド５には、カムシャフト１６と平行な軸線を有する吸気側ロッカシャ フト１７が固定的に支持される。この吸気側ロッカシャフト１７には規制部材と してのロッカアーム１９の基部が揺動可能に支承されており、該ロッカアーム１ ９の先端に進退位置を調整可能として螺合されたタペットねじ２０が吸気弁１１ の上端に当接される。而して、吸気弁１１はロッカアーム１９の揺動作動に応じ て開閉駆動される。

【００１２】 また支持ブロック１５には、図示しない排気弁を駆動するための動弁装置の構 成要素である排気側ロッカシャフト１８が前記吸気側ロッカシャフト１７と平行 にして固定される。

【００１３】 吸気弁１１を開閉駆動するための動弁装置は、ロッカアーム１９を介して吸気 弁１１に連動、連結される作動力作用手段２５と、吸気弁１１の開弁時期に応じ て油圧を発生して作動力作用手段２５に供給するための油圧発生手段２６と、吸 気弁１１の着座速度を緩衝する着座緩衝機構２７と、作動力作用手段２５および 油圧発生手段２６に接続される油圧回路２８とを備える。

【００１４】 図４において、作動力作用手段２５は、ロッカアーム１９の先端部に対応する 部分で支持ブロック１５に固定される第１のシリンダ体３０と、第１のシリンダ 体３０との間に油圧室３１を画成して第１のシリンダ体３０に摺動可能に嵌合さ れるとともにロッカアーム１９の先端寄り上部に連動、連結される弁駆動ピスト ン３２とを備え、弁駆動ピストン３２の先端すなわち下端には、ロッカアーム１ ９の先端寄り上部に突設された突部１９ａに当接する調節ねじ３９がその進退位 置を調節可能として螺合される。第１のシリンダ体３０には、支持ブロック１５ に設けられた油路３３を油圧室３１に連通させる連通孔３４が設けられる。

【００１５】 このような作動力作用手段２５の構成によると、油圧発生手段２７で油圧が発 生したときには、その油圧が油路３３から油圧室３１に導かれ、その油圧室３１ の油圧により弁駆動ピストン３２が下方に押下げられ、ロッカアーム１９が押下 げられることにより吸気弁１１が弁ばね１３のばね力に抗して開弁作動せしめら れる。

【００１６】 吸気弁１１が全開状態になった後に、油圧発生手段２７での発生油圧が低下す ると、吸気弁１１は弁ばね１３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１１の閉弁作動により弁駆動ピストン３２も上方に押上げられ、 油圧室３１の油は油路３３に排出される。

【００１７】 図３に特に注目して、油圧発生手段２６は、支持ブロック１５に固定される第 ２のシリンダ体３７と、第２のシリンダ体３７との間に油圧発生室３８を画成し て第２のシリンダ体３７に摺動可能に嵌合されるカム従動ピストン３９と、カム シャフト１６に設けられる油圧発生用カム４０と、油圧発生用カム４０の作動を カム従動ピストン３９に伝達すべく吸気側ロッカシャフト１７に揺動可能に支承 されるロッカアーム４１とを備えるものであり、ロッカアーム４１には、油圧発 生用カム４０に摺接するローラ４２が軸支されるとともにカム従動用ピストン３ ９に当接する押圧部４１ａが設けられる。

【００１８】 第２のシリンダ体３７および支持ブロック１５には、油圧発生室３８に常時連 通する油路４３が設けられ、この油路４３は作動力作用手段２５における油圧室 ３１に接続されている油路３３に連通される。

【００１９】 油圧回路２８は、上述の油圧室３１および油圧発生室３８からの油圧の解放時 期すなわち吸気弁１１のリフト量および閉弁時期を制御するものであり、油圧解 放弁４４と、アキュムレータ４５と、一方向弁４６と、補給用チェック弁４７と を有して支持ブロック１５に配設される。

【００２０】 油圧解放弁４４は、油圧室３１に通じた油路３３と、アキュムレータ４５に連 通しながら支持ブロック１５に穿設された油路４８との間に介設される電磁弁で ある。一方向弁４６は、前記油路３３，４８間で、油圧解放弁４４を迂回して支 持ブロック１５に配設されるものであり、油路４８の油圧が油路３３の油圧より も設定圧以上大きくなったときに開弁してアキュムレータ４５から油路３３すな わち油圧室３１に向けての油の流通のみを許容するものである。

【００２１】 補給用チェック弁４７は、作動油補充手段４９から油路４８に向けての作動油 の流通のみを許容するようにして支持ブロック１５に配設されるものであり、作 動油補充手段４９は、オイルパン５０から作動油を汲み上げるオイルポンプ５１ と、該オイルポンプ５１の吐出口に接続されるフィルタ５２と、オイルポンプ５ １の吐出口およびオイルパン５０間に介設されるリリーフ弁５３とを備える。

【００２２】 図５において、着座緩衝機構２７は、ハウジングとしての機能を果たす支持ブ ロック１５に、規制された範囲での移動を可能とした第１プランジャ５６と、第 １プランジャ５６の移動方向とは直交する方向への移動を可能とするとともに軸 方向内方側に弾発付勢された第２プランジャ５７とが摺動可能に嵌合され、それ らのプランジャ５６，５７の内端がカム面５６ａ，５７ａを介して相互に摺接さ れて成るものである。

【００２３】 ロッカアーム１９にほぼ対応する位置で支持ブロック１５の下部には、外端を ロッカアーム１９の上部に対向させて開口した有底の第１シリンダ孔５８と、第 １シリンダ孔５８に直交する有底の第２シリンダ孔５９とが穿設され、第２シリ ンダ孔５９の開口端には栓部材６０が螺着される。

【００２４】 第１シリンダ孔５８には、外端を第１シリンダ孔５８から突出可能として第１ プランジャ５６が摺動可能に嵌合される。第２シリンダ孔５９には第２プランジ ャ５７が摺動可能に嵌合される。而して第１プランジャ５６の内端には、第１プ ランジャ５６の軸線と４５度の角度をなすカム面５６ａが設けられ、第２プラン ジャ５７の内端には、第２プランジャ５７の軸線と４５度の角度をなすカム面５ ７ａが設けられ、両カム面５６ａ，５７ａは相互に摺接される。

【００２５】 第２プランジャ５７の外端と栓部材６０との間には、空気圧室６３が形成され るとともに、第２プランジャ５７を軸方向内方側に付勢するばね部材６４が縮設 される。しかも栓部材６０内には、空気圧室６３の容積増大に応じて外部から空 気を空気圧室６３内に導入するためのチェック弁６５が設けられる。

【００２６】 また第１プランジャ５６の側面には軸方向に延びて両端を閉じた規制溝６１が 設けられ、この規制溝６１に嵌合するピン６２が支持ブロック１５に固定される 。したがって第１プランジャ５６は、ピン６２が規制溝６１の両端に当接する範 囲での移動を可能として第１シリンダ孔５８に摺動自在に嵌合されることになる 。而して、第１プランジャ５６の支持ブロック１５からの最大突出量は、吸気弁 １１に連動するロッカアーム１９が吸気弁１１の閉弁作動時における着座直前で 第１プランジャ５６の外端に当接するように設定される。

【００２７】 次にこの実施例の作用について説明すると、機関の作動に応じた油圧発生用カ ム４０の回転作動により、油圧発生手段２６では吸気弁１１の開弁時期に対応し て油圧が発生し、この油圧が油路４３，３３を介して油圧室３１に作用すること により、作動力作用手段２５では弁駆動ピストン３２を下方に押下げる油圧力が 発生し、その油圧力によりロッカアーム１９が揺動駆動されるのに応じて吸気弁 １１が開弁駆動される。

【００２８】 この吸気弁１１の開弁作動途中で油圧解放弁４４を開弁して油路３３の油圧を 解放すると、弁ばね１３のばね力に抗して弁駆動ピストン３２を押し続ける油圧 力を油圧室３１で確保し得なくなることにより、吸気弁１１は弁ばね１３のばね 力により上方すなわち閉弁方向に作動することになり、吸気弁１１が油圧発生用 カム４０で定まる閉弁時期よりも早く閉じることになり、それに応じて吸気弁１ １のリフト量も小さくなる。

【００２９】 この吸気弁１１の早閉じ制御時には、吸気弁１１の着座を緩衝しないとバウン スが生じることになる。しかるに、吸気弁１１の閉弁作動時の閉弁着座直前には 、ロッカアーム１９が着座緩衝機構２７における第１プランジャ５６の外端に当 接する。このため吸気弁１１が閉弁着座直前となって以降の閉弁作動時にはロッ カアーム１９を介して第１プランジャ５６を押上げながら、吸気弁１１が閉弁す ることになる。

【００３０】 而して第１プランジャ５６は、カム面５６ａ，５７ａを介して第２プランジャ ５７の内端に当接するものであり、第２プランジャ５７はばね部材６４で軸方向 内方に付勢されているので、ロッカアーム１９すなわち吸気弁１１は、カム面５ ６ａ，５７ａでの摩擦力およびばね部材６４のばね力に打ち勝って第１プランジ ャ５６を押し上げねばならない。さらに第１プランジャ５６の上動後には、空気 圧室５３が収縮し、カム面５６ａ，５７ａを相互に押し付ける方向に第１および 第２プランジャ５６，５７が押圧されることに伴って第１シリンダ孔５８の内面 および第１プランジャ５６の外面間に形成される微小間隙５８ａ（図６参照）な らびに第２シリンダ孔５９の内面および第２プランジャ５７の外面間に形成され る微小間隙５９ａ（図６参照）をオリフィスとして空気圧室５８から一部空気が 押出される。したがって第２プランジャ５７には、ばね部材６４のばね力に加え て空気圧室５３の収縮に伴う空気ばねも作用することになる。

【００３１】 したがって、吸気弁１１は、その着座エネルギーの一部を第１プランジャ５６ に作用するばね力ならびにカム面５６ａ，５７ａでの摩擦力に打ち勝つために消 費することになり、着座時の衝撃が緩和され、吸気弁１１のバウンスが生じるこ とはない。

【００３２】 しかも着座緩衝機構２７では、摩擦力およびばね力が緩衝力として作用するも のであり、温度には依存しないので、温度条件にかかわらず常時安定した着座緩 衝を実現することができる。

【００３３】 吸気弁１１がその着座後に再び開弁方向に作動するときには、空気圧室５３に はチェック弁６５を介して外部から空気が導入され、着座緩衝機構２７は、次の 吸気弁１１の着座に備えて初期状態に戻る。

【００３４】 以上、本考案の実施例を詳述したが、本考案は上記実施例に限定されるもので はなく、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案を逸脱することなく種々の 設計変更を行なうことが可能である。

【００３５】 たとえば、本考案を排気弁に関連して実施することも可能である。

【００３６】

【考案の効果】

以上のように請求項１記載の考案によれば、固定のハウジングに、規制された 範囲での軸方向移動を可能とした第１プランジャと、第１プランジャの移動方向 とは交差する方向への移動を可能とするとともに移動方向内方側に弾発付勢され た第２プランジャとが摺動可能に嵌合され、それらのプランジャの内端は、両プ ランジャの移動方向に対して角度をなすカム面を介して相互に摺接され、機関弁 には、該機関弁の着座直前で第１プランジャの外端に当接する規制部材が連動、 連結されるので、機関弁の着座時には、その着座エネルギーの一部をカム面での 摩擦力およびばね力に打ち勝つことに消費して着座緩衝を実現することができ、 しかもそれらの摩擦力およびばね力は温度には依存しないので、低温時に閉じ遅 れを消磁させることなく温度条件にかかわらず常時安定した着座緩衝を果たすこ とができる。

【００３７】 また請求項２記載の考案によれば、上記請求項１記載の考案の構成に加えて、 ハウジング内には、第２プランジャの外端を臨ませる空気圧室が形成されるので 、空気圧室の収縮に伴う空気ばねをばね力として用いることができる。

【００３８】 さらに請求項３記載の考案によれば、上記請求項２記載の考案の構成に加えて 、前記空気圧室には、第２プランジャを軸方向内方側に付勢するばね部材が収納 されるので、ばね部材のばね力および空気ばねのばね力をともに用いることがで きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】動弁装置の縦断側面図である。

【図２】図１の２−２線矢視拡大図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図１の要部拡大断面図である。

【図５】着座緩衝機構の拡大断面図である。

【図６】着座緩衝時の図５に対応する断面図である。

【符号の説明】

１１ 機関弁としての吸気弁 １５ ハウジングとしての支持ブロック １９ 規制部材としてのロッカアーム ２６ 油圧発生手段 ３０ シリンダ体 ３１ 油圧室 ３２ 弁駆動ピストン ３３ 油路 ４４ 油圧解放弁 ５６ 第１プランジャ ５６ａ，５７ａ カム面 ５７ 第２プランジャ ６３ 空気圧室 ６４ ばね部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 閉弁方向にばね付勢された機関弁（１
   １）に連動、連結されるとともに背面を油圧室（３１）
   に臨ませてシリンダ体（３０）に摺動可能に嵌合される
   弁駆動ピストン（３２）と、機関弁（１１）の開弁時期
   に対応して油圧を発生するとともに前記油圧室（３１）
   に接続される油圧発生手段（２６）と、油圧発生手段
   （２６）および前記油圧室（３１）間を結ぶ油路（３
   ３）に接続される油圧解放弁（４４）とを備える内燃機
   関の動弁装置において、固定のハウジング（１５）に、
   規制された範囲での軸方向移動を可能とした第１プラン
   ジャ（５６）と、第１プランジャ（５６）の移動方向と
   は交差する方向への移動を可能とするとともに移動方向
   内方側に弾発付勢された第２プランジャ（５７）とが摺
   動可能に嵌合され、それらのプランジャ（５６，５７）
   の内端は、両プランジャ（５６，５７）の移動方向に対
   して角度をなすカム面（５６ａ，５７ａ）を介して相互
   に摺接され、機関弁（１１）には、該機関弁（１１）の
   着座直前で第１プランジャ（５６）の外端に当接する規
   制部材（１９）が連動、連結されることを特徴とする内
   燃機関の動弁装置。
2. 【請求項２】 ハウジング（１５）内には、第２プラン
   ジャ（５７）の外端を臨ませる空気圧室（６３）が形成
   されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁
   装置。
3. 【請求項３】 前記空気圧室（６３）には、第２プラン
   ジャ（５７）を軸方向内方側に付勢するばね部材（６
   ４）が収納されることを特徴とする請求項２記載の内燃
   機関の動弁装置。