JPH064006Y2 - バルブリフタ裏面潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、直上式動弁系を有する内燃機関の潤滑装置に
関し、とくにバルブリフタと吸排気バルブのバルブステ
ムとの当接面を強制潤滑するようにした潤滑装置に関す
る。

〔従来の技術〕

本考案に関連する先行技術として実開昭60-170010号公
報、実開昭62-21411号公報が知られている。

上述の実開昭60-170010号公報に開示された装置は、バ
ルブリフタの摺動面に周方向に延びる凹溝を形成し、凹
溝より内周面に油孔を貫通させ、この油孔を介してバル
ブのステム上端面にオイルを供給するようになってい
る。

実開昭62-21411号公報に開示されている潤滑装置は、バ
ルブリフタの内部に、バルブステムの先端部が当接する
部分を頂点としたテーパ部が形成されている。

ところで、吸排気バルブをセラミックから構成すること
により、吸排気バルブの軽量化および耐熱性を向上させ
ることが可能となり、エンジン性能を大幅に高めること
ができる。

しかしながら、吸排気バルブをセラミックから構成する
と、バルブリフタ内面におけるバルブステムエンドとの
当接部が著しく摩耗し、タイミングにずれが生じる。す
なわち、バルブリフタは熱処理によって硬化されている
が、セラミックの硬度はこのバルブリフタの硬度に比べ
て著しく高いため、潤滑が不十分であるとバルブリフタ
の摩耗が著しく大となる。そのため、セラミック製の吸
排気バルブを使用した場合、頻繁にアジャスティングシ
ムの調整をしなければならなくなるという問題が生じ
る。

たとえば、上述の実開昭60-170010号公報のような潤滑
構造では、バルブが金属製である場合には問題はない
が、バルブをセラミックにした場合は潤滑が不十分とな
る。つまり、実開昭60-170010号公報のような潤滑構造
では、バルブリフタの摺動面を貫通する油孔からバルブ
ステム上端面までの間にオイルを導く手段がないので、
上述と同様にバルブリフタとバルブのステム上端面との
当接面を十分に潤滑することができない。

さらに実開昭62-21411号公報の装置では、シムを嵌装す
るバルブリフタの凹部に、バルブリフタの内面に貫通す
る複数の油孔が形成されているので、同様に圧縮荷重に
対する強度が小さくなり、信頼性が低下するという問題
がある。

そこで、バルブリフタの強度を低下させることなく、バ
ルブリフタとバルブステムの上端面との当接面を強制的
に潤滑することのできる動弁系の潤滑装置が先に本出願
人により提案されている（実願昭62-127482号）。

この潤滑装置は、シリンダヘッドに、バルブリフタとの
摺動面に開口する油通路を形成し、前記バルブリフタの
外周面における前記油通路の開口部と対向可能な位置
に、陥没部を有し前記油通路から供給されるオイルを溜
めるオイル溜めを形成し、該バルブリフタのオイル溜め
と前記バルブステムの上端面が当接される当接面との間
に、オイル溜めのオイルを前記当接面に導くオイル流路
手段を形成したものから成っている。

このように構成された動弁系の潤滑装置においては、オ
イル溜めに溜められたオイルは、オイル流路手段を介し
てバルブリフタと吸排気バルブのバルブステムの上端面
との当接面に供給され、この当接面はオイルによって強
制潤滑される。したがって、吸排気バルブがセラミック
から構成された場合でも、バルブリフタの摩耗は従来構
造に比べ大幅に抑制される。

〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら、この実願昭62-127482号（実開昭64-3240
8号公報参照）の装置にも残された問題が存在する。す
なわち、この装置では、バルブリフタと吸排気バルブの
バルブステムとの当接面にオイルが供給されることには
なるが、積極的にオイルを供給する機構を有していない
ので、バルブリフタの摩耗を実質的に問題のない程度に
抑えるには、まだ潤滑効果が不十分であった。

また、この装置ではバルブリフタと吸排気バルブのバル
ブステムとの当接面に供給されるオイルを増加させる
と、多量のオイルがバルブステムの外周面に沿って流下
して排気バルブの傘部に至るようになり、有害物質の排
出量を増大させるという問題が生じる。

本考案は、上記の問題に着目し、バルブリフタとバルブ
ステムの当接面を積極的に潤滑することができ、かつバ
ルブステムに沿って流下するオイル量を大幅に抑制する
ことのできるバルブリフタ裏面潤滑装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的に沿う本考案に係るバルブリフタ裏面潤滑装置
は、シリンダヘッドに摺動可能に嵌装されたバルブリフ
タの内面頂部に、吸排気バルブのバルブステムの上端面
が当接する内燃機関の動弁系において、前記シリンダヘ
ッドに、バルブリフタとの摺動面に開口するオイル供給
通路を形成し、前記バルブリフタに、前記オイル供給通
路から供給されるオイルを前記バルブステムとバルブリ
フタとの当接面に導く流路手段を設け、前記バルブステ
ムの上端外周に位置し前記吸排気バルブを軸方向に付勢
するバルブスプリングの一端を保持するリテーナに、前
記バルブリフタの内面側に開口する油孔を設け、前記リ
フタの下面側に、バルブリフタの再下降時に圧縮され前
記バルブステムに沿って流下したオイルを前記油孔から
バルブリフタの内面に向けて噴射させるオイル溜め部を
設けたものから成る。

〔作用〕

このように構成されたバルブリフタ裏面潤滑装置におい
ては、シリンダヘッドのオイル供給通路からのオイル
は、バルブリフタに設けられた流路手段を介してバルブ
ステムとバルブリフタとの当接面に導かれる。また、こ
の当接面を潤滑したオイルは、バルブステムの外周面に
沿って流下し、リテーナの下面側に設けられたオイル溜
め部に溜められる。そのため、オイルが吸排気バルブの
傘部に至る量が極めて小量に抑えられ、有害物質の排出
量が低減される。

また、オイル溜め部は、バルブリフタの最下降時に圧縮
されるようになっているので、この圧縮力によりオイル
溜め部に溜められたイオイルは、リテーナに設けられた
油孔からバルブリフタ内面に向けて噴出される。したが
って、両者の当接面には、オイル供給通路からのオイル
とオイル溜め部により噴射されバルブリフタ内面に付着
したオイルとが供給されるようになり、バルブステムと
バルブリフタとの当接面に導かれるオイル量は、従来構
造よりも多量となり、当接面の潤滑は極めて良好とな
る。これにより、バルブリフタの摩耗が著しく抑制さ
れ、バルブタイミングの調整もほとんど不要となる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るバルブリフタ裏面潤滑装置の望ま
しい実施例を、図面を参照して説明する。

第１実施例 第１図ないし第３図は、本考案の第１実施例を示してい
る。図中、１はシリンダヘッドを示し、２は円筒カップ
状に形成されたバルブリフタを示している。バルブリフ
タ２は、シリンダヘッド１のバルブリフタ穴３に摺動可
能に嵌装されている。バルブリフタ２の頂面には凹部２
ａが形成されており、この凹部２ａにアジャスティング
シム４が嵌装されている。アジャスティングシム４に
は、カムシャフト５のカム面５ａが当接している。バル
ブリフタ２の内側には、たとえば排気バルブ６のバルブ
ステム６ａが位置しており、バルブステム６ａの上端面
６ｂは、バルブリフタ２の内面頂面、すなわち天井面２
ｂに当接している。

バルブステム６ａは、シリンダヘッド１側に固定された
バルブステムガイド７によって上下方向に摺動可能に支
持されている。バルブステム６ａの上端近傍には、コッ
タ８を介してリテーナ１３が取付けられている。このリ
テーナ１３とバルブステムガイド７が位置するシリンダ
ヘッド１の部位との間には、バルブスプリング９が介装
されている。

シリンダヘッド１のバルブリフタ２との摺動面１ａに
は、シリンダヘッド１内に形成されたオイル供給通路１
０の一方が開口している。オイル供給通路１０の他方
は、図示されないオイルポンプに接続され、オイルバン
からオイルポンプによって汲み上げられたオイルがオイ
ル供給通路10を介してバルブリフタ２の外周面２ｃに供
給されるようになっている。

バルブリフタ２の外周面２ｃにおけるシリンダヘッド１
側のオイル供給通路10の開口部と対向可能な位置には、
オイル供給通路10から供給されるオイルが流入する流入
口11が形成されている。流入口11は周方向に所定の間隔
をもって配置されている。流入口11と天井面２ｂとの間
には、オイル供給通路10から流入口11に流入したオイル
を天井面２ｂに導く流路手段としての油溝12が形成され
ている。流入口11の位置は、天井面２ｂより高くなって
おり、上述の油溝12は天井面２ｂに向かって下りとなる
ように傾斜している。

シリンダヘッド１側のオイル供給通路10には、オイルの
流れを制御する制御バルブ14が設けられている。オイル
供給通路10の開口部とバルブリフタ２の流入口11は、排
気バルブ６が最も下降した位置で連通するようになって
いる。そして、バルブリフタ２の流入口11とオイル供給
通路10の開口部が連通した時のみ、制御バルブ14が開信
号Ａによって開弁され、オイル供給通路10からオイルが
オイルジェットとなって流入口11側に噴出されるように
なっている。

バルブステム６ａの上端外周には、排気バルブ６を軸方
向に付勢するバルブスプリング９の一端を保持するリテ
ーナ13が位置している。リテーナ13には、上、下面を貫
通する油孔19が設けられており、油孔19の上面側の開口
部は上述の流路手段としての油溝12に向けられている。
リテーナ13の下面側には、バルブステム６ａの外周面に
沿って流下するオイルを溜めるオイル溜め部15が設けら
れている。

オイル溜め部15は、筒状の弾性体（たとえば耐油性ゴ
ム、ネオプレンゴム）から成り、上端部はリテーナ13の
下面と液密に接合されている。オイル溜め部15の中央部
分には、蛇腹部16が形成されており、オイル溜め部15は
バルブステム６ａの軸心Ｃ方向に伸縮可能になってい
る。オイル溜め部15の下端部は半径方向内方に突出して
おり、その内周部にはバルブステム６ａと摺接可能なシ
ールリング17が設けられている。すなわち、オイル溜め
部15は液密構造になっており、オイル溜め部15に流入し
たオイルの大部分は、リテーナ13に設けられた油孔19か
らバルブリフタ２の内面側に噴射されるようになってい
る。

オイル溜め部15の直下には、上下方向に延びる押し棒18
が設けられている。押し棒18の高さは、バルブリフタ２
が最も下降した時にオイル溜め部15に当接するように設
定されている。つまり、バルブリフタ２の最下降時には
オイル溜め部15が押し棒18によって圧縮され、オイル溜
め部15に流入したオイルが油孔19を介して油溝12側に向
けて噴射されるようになっている。

つぎに、第１実施例における作用について説明する。

第３図（イ）ないし（ニ）は、シリンダヘッド１側のオ
イル供給通路10からバルブリフタ２側へオイルが供給さ
れる過程を示している。第３図（イ）は、バルブリフタ
２が最も上昇した状態を示している。この状態では、制
御バルブ14は閉じられており、オイル供給通路10の開口
部とバルブリフタ２の流入口11とは一致していない。第
３図（ロ）は、バルブリフタ２が（イ）の状態よりも若
干下降した状態を示している。この場合も（イ）と同様
に制御バルブ14が閉じられており、バルブリフタ２側へ
オイルは供給されない。

第３図（ハ）は、バルブリフタ２が最も下降した状態を
示している。この状態では、オイル供給通路10とバルブ
リフタ２の流入口11とが連通し、かつ制御バルブ14が開
信号によって自動的に開とされる。したがって、ポンプ
によって圧送されたオイルは、図に示すようにオイルジ
ェットＢとなって、バルブリフタ２の流入口11に流入さ
れる。第３図（ニ）は、バルブリフタ２が再び上昇する
状態を示している。この場合は、流入口11に流入さたオ
イルが流路手段としての油溝12に沿って天井面２ｂに導
かれる。すなわち、オイルは、バルブステム６ａとバル
ブリフタ２との当接面に導かれ、当接面はオイルによっ
て潤滑される。

バルブステム６ａとバルブリフタ２との当接面を潤滑し
たオイルは、第２図に示すように、コッタ８とバルブス
テム６ａとの間の隙間を介して流れ落ち、オイル溜め部
15に流入される。オイル溜め部15は、液密構造になって
いるので、オイル溜め部15に流入したオイルがバルブス
テム６ａの外周面に沿ってさらに流下することはほとん
どなくなり、従来のようなオイル下がりの量は極めて小
に抑えられる。したがって、排気バルブ６の傘部に至る
オイルも微量となり、有害物質の排出量が低減される。

また、オイル溜め部15に流入したオイルは、オイル溜め
部15が圧縮された時に油孔19を介して油溝12に向けて噴
出される。そのため、噴出されたオイルは油溝12に沿っ
て再び流下し、バルブステム６ａとバルブリフタ２との
当接面に導かれる。このように、当接面（天井面２ｂ）
にはオイル供給通路10からのオイルとオイル溜め部15か
らのオイルとが供給されるので、当接面の潤滑状態は極
めて良好になり、排気バルブ６がセラミックから構成さ
れている場合でも、バルブリフタ２の摩耗は著しく小に
抑えられる。

尚、流入口11に供給されたオイルは、バルブリフタ２の
外周面も潤滑するようになるので、とくにアルミ合金か
ら成るバルブリフタの場合には外周面の摩耗の進行が抑
制される。さらに、オイル溜め部15のオイルをバルブリ
フタ２の内周面に噴射させることで、セラミックから成
るバルブステム６ａとコッタ８との間の摩耗も減少させ
ることができる。

第２実施例 第４図は、本考案の第２実施例を示している。第２実施
例が第１実施例と異なるところはオイル溜め部の構造の
みであり、その他の部分は第１実施例に準じるので、準
じる部分に第１実施例と同一の符号を付すことにより準
じる部分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明
する。後述する他の実施例も同様とする。

第４図において、図中、21はオイル溜め部を示してい
る。オイル溜め部21は、第１実施例と同様に上端部はリ
テーナ13に接合され、下端部にはバルブステム６ａと摺
接可能なシールリング17が設けられている。オイル溜め
部21の中央部分には、螺旋状の突出部22が形成されてい
る。突出部22は、バルブスプリング９の間隙に収納され
るように配置されており、バルブリフタ２が最も下降し
た時にバルブスプリング９によって突出部22が圧縮され
るようになっている。

このように構成された第２実施例においては、バルブリ
フタ２が最も下降した時に、オイル溜め部21の突出部22
がバルブスプリング９によって挟まれ圧縮されるので、
オイル溜め部21に溜められたオイルはリテーナ13の油孔
19からバルブリフタ２の内面に向けて噴出される。この
ように、本実施例では、第１実施例のような押し棒18が
不要となり、構造が簡素化される。その他の作用は第１
実施例に準じる。

第３実施例 第５図は、本考案の第３実施例を示している。第３実施
例が第１実施例と異なるところは、バルブリフタに設け
られる流路手段の構成のみである。第１実施例では、バ
ルブリフタ２の外周面に形成された流入口11と天井面２
ｂとの間には、オイルをバルブステム６ｂとバルブリフ
タ２との当接面に導く流路手段として傾斜する油溝12を
設けたが、本実施例では、油溝12の代りに油通路31が設
けられている。

このように構成された第３実施例においては、第１実施
例の場合よりバルブリフタ２における圧縮荷重方向の肉
厚を厚くすることができるので、バルブリフタ２の強度
をさらに高めることが可能となる。

なお、本実施例は押し棒によってオイル溜め部を圧縮す
る構造に適用した例を示したが、もちろん第２実施例の
ように、バルブスプリングによってオイル溜め部を圧縮
する構造にも適用可能である。

第４実施例 第６図は、本考案の第４実施例を示している。第１実施
例では、シリンダヘッド側のオイル供給通路に、オイル
の流れを制御する制御バルブ14が設けられていたが、本
実施例では加圧ポンプ40が設けられている。加圧ポンプ
40は、シリンダヘッド１に形成されたシリンダ部41と、
プランジャ42、鍔部43、スプリング44から構成されてい
る。プランジャ42は、シリンダ部41に摺動可能に嵌装さ
れており、プランジャ42の上部外周面には鍔部43が取付
けられている。鍔部43とシリンダヘッド１の上面との間
には、プランジャ42をカムシャフト５側に付勢するスプ
リング44が位置している。プランジャ42の頂部はカムシ
ャフト５に設けられたカム面５ｂと当接するようになっ
ており、カムシャフト５の回転によりプランジャ42が上
下動するようになっている。加圧ポンプ40の上流には、
チェックバルブ45が配置されている。チェックバルブ45
は、加圧ポンプ40の加圧時にオイルが逆流するのを防止
するためのものである。

加圧ポンプ40のプランジャ42の動きは、バルブリフタ２
の動きと同期しており、バルブリフタ２が最も下降した
位置でオイルが加圧され、バルブリフタ２の流入口11に
オイルが噴出されるようになっている。

このように構成された第４実施例においては、オイルを
機械的手段で流入口11に噴出させるようにしているの
で、バルブリフタ２の動きとオイルの噴射時期とを確実
に同期させることができる。

なお、上述の各実施例では、バルブリフタ２の外周面に
複数個の流入口11を形成したが、この流入口11を周方向
に連続的に延びる溝状としてもよい。

〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案に係るバルブリフタ裏面潤
滑装置によるときは、オイル供給通路のオイルを流路手
段を介してバルブリフタとバルブステムとの当接面に供
給するとともに、当接面を潤滑したオイルをオイル溜め
部に流入させ、オイル溜め部を圧縮することにより、こ
のオイルをバルブリフタの内面に噴射させるようにして
いるので、バルブリフタとバルブステムとの当接面は、
両方からのオイルによって極めて良好に潤滑される。し
たがって、吸排気バルブが硬度の高いセラミックから構
成されている場合でも、バルブリフタの摩耗を著しく小
に抑えることができ、アジャスティングシムによるバル
ブタイミングの調整もほとんど不要となる。

また、バルブステムに沿って流下するオイルの大部分が
オイル溜め部に溜められるので、オイルは排気バルブの
傘部まで流れることはほとんどなくなり、排気ガス中に
含まれる有害物質の量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係るバルブリフタ裏面潤
滑装置の断面図、 第２図は第１図の部分拡大断面図、 第３図（イ）ないし（ニ）は第１図の装置におけるバル
ブリフタへのオイルの供給過程を示す断面図、 第４図は本考案の第２実施例に係るバルブリフタ裏面潤
滑装置の部分拡大断面図、 第５図は本考案の第３実施例に係るバルブリフタ裏面潤
滑装置の断面図、 第６図は本考案の第４実施例に係るバルブリフタ裏面潤
滑装置におけるオイル供給通路近傍の拡大断面図、 である。 １……シリンダヘッド ２……バルブリフタ ２ｂ……天井面（バルブステムとの当接面） ６……排気バルブ ６ａ……バルブステム 10……オイル供給通路 11……流入口 12……油溝（流路手段） 13……リテーナ 14……制御バルブ 15、21……オイル溜め部 19……リテーナに設けられる油孔 31……油通路（流路手段） 40……加圧ポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッドに摺動可能に嵌装されたバ
   ルブリフタの内面頂部に、吸排気バルブのバルブステム
   の上端面が当接する内燃機関の動弁系において、前記シ
   リンダヘッドに、バルブリフタとの摺動面に開口するオ
   イル供給通路を形成し、前記バルブリフタに、前記オイ
   ル供給通路から供給されるオイルを前記バルブステムと
   バルブリフタとの当接面に導く流路手段を設け、前記バ
   ルブステムの上端外周に位置し前記吸排気バルブを軸方
   向に付勢するバルブスプリングの一端を保持するリテー
   ナに、バルブリフタの内面側に開口する油孔を設け、前
   記リテーナの下面側に、バルブリフタの最下降時に圧縮
   され前記バルブステムに沿って流下したオイルを前記油
   孔からバルブリフタの内面に向けて噴射させるオイル溜
   め部を設けたことを特徴とするバルブリフタ裏面潤滑装
   置。