JPS6120689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の油圧バルブリフト装置、
特にバルブ着座時の衝撃力を緩和するものに関す
る。

従来、４サイクルエンジンのバルブリフトタイ
ミングをエンジンの負荷あるいは回転数により可
変とするものは種々の方式が提案されている。そ
の１つとして、オイルタペツトと基本的には同様
の方式であるが、プツシユロツドと係合されたプ
ランジヤとカムに当接するリフタボデイとの間に
油圧室を形成し、油圧室内のオイルを絞り孔を介
して外部に逃がすことにより、油圧室の体積を減
少させ、プランジヤのリフト量を可変するものが
提案されている。

この方式の従来装置によればカム形状は２状元
の形状でよく、カム軸とプランジヤの相対的位置
を変化させる必要がないため構造を簡潔化するこ
とができるが、油圧室のオイルを外部に逃がすこ
とによりバルブリフト量を可変とする構造のた
め、エンジンに一般的に使用されているカムのよ
うに吸排気バルブ着座時に、バルブ着座速度を小
さくする緩衝曲線部を使用することができず、バ
ルブ着座時に非常に大きな衝撃力を生じ、大きな
音を発生すると同時にバルブ機構の耐久性の面に
おいても不都合を生じるという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもの
で、ハウジングのシリンダボデイ内に摺動可能に
挿置されてカム軸のカムより作動せしめられるリ
フタボデイと、このリフタボデイ内に摺動可能に
挿置されて前記油圧室の油圧変化により作動しカ
ムの動きを吸排気バルブに伝達せしめるプランジ
ヤを有するとともに、前記油圧室のオイルを外部
へ逃がすことにより吸排気バルブのリフト量を可
変となした油圧式バルブリフト装置において、こ
のバルブリフト装置に、吸排気バルブ着座時に油
圧ブレーキを作用させるためのブレーキ室を設け
るとともに、ブレーキ室の油圧を制御する手段を
設けたことによりエンジンの低速回転から高速転
まで吸排気バルブにスムーズなブレーキ力を作用
せしめて衝撃を緩和するものであり、かつ機関各
気筒の油圧式バルブリフト装置のブレーキ室油圧
を共通の油圧回路にて制御することにより、各気
筒の吸排気バルブに均一なブレーキ力を作用せし
め得るものである。更に本発明は、運転条件に応
じて適宜油圧室のオイルを外部へ逃がさず吸排気
バルブをカムプロフイルと同一に作動せしめると
きは、ブレーキ室の油圧を解除することによりこ
れを可能とするものである。

以下、本発明を図に示す実施例について説明す
る。第１図ないし第３図に示す第１の実施例にお
いて１はカム軸で、カム１ａが形成されており、
OHV型４サイクルエンジンのクランク軸（図示
なし）と同期して回転駆動される。エンジンのシ
リンダブロツク（図示なし）に固定されたハウジ
ング３のシリンダボア４には、円筒状のリフタボ
デイ５が摺動可能に嵌合されている。リフタボデ
イ５の端面は、カム軸１のカム１ａに接触してお
り、またこのリフタボデイ５の内周部にはほぼ円
筒形状のプランジヤ６が摺動可能に嵌合されてい
る。

プランジヤ６の端部（図中上端）には、フラン
ジ部７が形成されており、このフランジ部７は、
シリンダボア４の上部に形成されかつこれより大
径のシリンダボア８に嵌合されている。シリンダ
ボア８の下端部にもフランジ部９が形成されてお
り、このフランジ部９と、プランジヤ６のフラン
ジ部７とシリンダボア８とにより、プランジヤ下
降時にプランジヤ６に対してブレーキ力を作用せ
しめるオイルを保持するリング状のブレーキ室１
０が形成されている。

ハウジング３には、オイルポンプ（図示なし）
からオイルが供給される給油口１１が形成されて
おり、この給油口１１は、ハウジング３の内周に
形成されたリング形状のオイル供給溝１２に連通
されている。プランジヤ６には、オイル供給溝１
２と常に連通する長孔形状の４個の給油孔１３が
形成されており、この給油孔１３を介してオイル
供給溝１２とプランジヤ６内の給油室１４とが連
通されている。給油孔１３のうちの１個には、給
油室１４とブレーキ室１０とを連通するスリツト
１５が形成されている。このスリツト１５は、第
２図に示すようにほぼ三角形に形成されており、
開口面積は、プランジヤ６が上下動するときにハ
ウジング３のフランジ部９によつて制御されるよ
う構成されている。

プランジヤ６の内周部には、中心孔１７を有す
るシート材１６が固定されている。シート材１６
の下面には圧縮コイルばね２１によりケース２０
が押し付けられており、ケース２０内に配設した
圧縮コイルばね１９によりチエツクボール１８が
シート材１６の中心孔１７に押し付けられてい
る。また、ばね２１は、リフタボデイ５をカム軸
１のカム１ａに押し付けており、同時にプランジ
ヤ６をプツシユロツド２２に押し付けている。プ
ツシユロツド２２の両端部は、コネクテイングボ
ール２３を具備する球面関節構造となつており、
プツシユロツド２２によりロツカアーム２４が駆
動され、ロツカーアーム２４によりエンジンの吸
気バルブ２５（あるいは排気バルブ）が開閉駆動
される。

リフタボデイ５の内部にはシート材１６とチエ
ツクボール１８により前記給油室１４と区切られ
る油圧室２６が形成されている。また、リフタボ
デイ５には絞り孔２７が形成されており、この絞
り孔２７により油圧室２６とハウジング３に形成
された逃げ溝２８とが連通されている。逃げ溝２
８は、ハウジング３に形成された排油孔２９、こ
の排油孔２９を開閉するチエツクボール３０およ
びキヤツプ材３１のオイル導出孔３２を介して外
部、例えばシリンダブロツクのオイル室（図示な
し）に連通している。なお、チエツクボール３０
は、圧縮コイルばね３３により排油孔２９を閉じ
るように押圧されており、またキヤツプ材３１は
ハウジング３にねじ結合されている。

また、ハウジング３にはブレーキ室１０と連通
するよう排油孔３５が開孔されており、この排油
孔３５はキヤツプ材３７のオイル導出孔３８に連
通している。排油孔３５にはチエツクボール３６
が設けられ、このチエツクボール３６は圧縮コイ
ルばね３９により排油孔３５を閉じるように押圧
されている。またキヤツプ材３７はハウジング３
にねじ結合されている。

上記油圧式バルブリフト装置は第３図に示す如
く内燃機関の各気筒に設けられている。そして、
ハウジング３にはオイル集合管４０が設けられ、
この集合管４０は各バルブリフト装置A₁，A₂，
A₃，A₄のブレーキ室１０に通じるオイル導出孔
３８に連通している。なお第３図において各バル
ブリフト装置A₁〜A₄は同一構造であつて、バル
ブリフト装置A₂〜A₃についての符号は省略す
る。前記連通管４０には導管４２を介してリリー
フバルブ４３が配設されている。即ち導管４０は
チエツクボール４５およびキヤツプ材４７（第１
図）のオイル排油孔４９を介して外部、例えばシ
リンダブロツクのオイル室（図示なし）に連通し
ている。なおチエツクボール４５は圧縮コイルば
ね４６により油路４２を閉じるように押圧されて
おり、キヤツプ材４７はボデイー４８にねじ結合
されている。なお、前記ブレーキ室１０のチエツ
クボール３６の開弁圧は小さくしてあり、前記リ
リーフバルブ４３の開弁圧はそれよりも大きく設
定してある。

次に、上記のように構成した油圧式バルブリフ
ト装置の作動について説明する。カム１ａがリフ
タボデイ５を押し上げる前は、給油口１１より流
入するオイルはオイル供給溝１２に流入しプラン
ジヤ６の給油孔１３を通り給油室１４に流入す
る。また給油室１４に流入したオイルは、スリツ
ト１５とフランジ部９とにより形成される可変絞
り孔を介してブレーキ室１０に流入する。給油室
１４のオイルは、シート材１６の中心孔１７を閉
じているチエツクボール１８を押し下げてリフタ
ボデイ５の油圧室２６に流入する。給油室１４、
油圧室２６に流入したオイルは、プランジヤ６お
よびリフタボデイ５を相反する方向つまり、リフ
タボデイ５をカム軸１側に、プランジヤ６をプツ
シユロツド２２側に押し付ける。また油圧室２６
に流入したオイルは、絞り孔２７、逃げ溝２８お
よび導出孔３２から外部へ流出する。

カム軸１が回転してカム１ａがリフタボデイ５
を押し上げ始めると油圧室２６内の油圧が上昇
し、チエツクボール１８がシート材１６の中心孔
１７を閉じる。このため、油圧室２６内の油圧は
上昇してプランジヤ６をプツシユロツド２２を介
して加わるバネ３４の力に抗して押し上げ、吸気
バルブ２５（あるいは排気バルブ）を開弁させ
る。この状態にて油圧室２６のオイルは、絞り孔
２７を介して常に徐々に逃げ溝２８に流出し、チ
エツクボール３０を押して外部に流出し、かつ油
圧室２６の容積が減じられる。

一方、油圧室２６の油圧の上昇によりプランジ
ヤ６が第１図中上方に移動するとブレーキ室１０
には、スリツト１５を介して給油室１４よりオイ
ルが流入する。この間、ブレーキ室１０に流入し
たオイルはチエツクボール３６をコイルばね３６
に抗して押し開こうとするが、導出孔３８、集合
管４０に通じるリリーフバルブ４３は圧縮コイル
ばね４６により押圧されたチエツクボール４５に
より閉じられており、オイルは外部へ流出しな
い。

油圧室２６のオイルは、絞り孔２７を介して外
部へ流出し、かつ油圧室２６の容積が減少するた
め、プランジヤ６のリフト量は減少することにな
る。つまり、プランジヤ６のリフト量は油圧室２
６のオイル流出量により決まるため、カム軸１の
回転速度が遅い時はリフト量は小さくなり、回転
速度が速くなるにしたがつてカム軸１のカムプロ
フイールに近づいていく。このように油圧室２６
の容積、つまりプランジヤ６のリフト量がカム軸
１の回転速度により変化するため、バルブ２５の
着座時期はカム１ａの回転角度に対して変化する
ことになる。

エンジンの回転速度が低い場合、プランジヤ６
が降下し始めるとブレーキ室１０のオイルは、ブ
レーキ室１０の容積が減じるので、スリツト１
５、給油孔１３を介して給油室１４に流入する。
プランジヤ６がさらに降下して給油孔１３がフラ
ンジ部９により閉じられると、ブレーキ室１０の
オイルはスリツト１５により絞られるため、ブレ
ーキ室１０の油圧は上昇し、プランジヤ６の降下
に対して反力として作用しはじめる。そしてブレ
ーキ室１０と給油室１４を連通するスリツト１５
の開口面積は、フランジ部９により制限されプラ
ンジヤ６が降下するほどスリツト１５の開口面積
は小さくなり、ブレーキ室１０から逃げるオイル
量が減少し、ブレーキ室１０の油圧が上昇して、
プランジヤ６の降下に対する反力も大きくなる。
このためプランジヤ６には吸気バルブ２５（ある
いは排気バルブ）が閉じる前にブレーキ力が十分
に作用することになり、吸気バルブ２５のバルブ
着座速度を減少させることができる。ここでチエ
ツクボール３６の開弁圧は供給油圧程度に低く設
定してあるためチエツクボール３６を押してブレ
ーキ室１０のオイルは流出しようとするが、集合
管４０を介して連通する他の気筒のチエツクボー
ルにより他の気筒のブレーキ室への流出が阻止さ
れると同時に、ブレーキ室１０の油圧はプランジ
ヤ６の降下速度が遅いためにリリーフバルブ４３
の設定開弁圧以上に上昇せずチエツクボール４５
を押しのけることはない。

エンジンの回転速度が高くなると、プランジヤ
６の降下速度も比例して増加する。ブレーキ室１
０の油圧は、プランジヤ６の降下速度の２乗にほ
ぼ比例して増加するため、ブレーキ室１０の油圧
は非常に高くなり、リリーフバルブ４３の設定値
以上となる。このためブレーキ室１０のオイル
は、チエツクボール３６を押し開いて、導出孔３
８、集合管４０、導管４１を通りリリーフバルブ
４３のチエツクボール４５を押し開いて外部へ流
出し、ブレーキ室１０の油圧が設定値より高くな
ることを防ぐ。こうして、ブレーキ室１０の油圧
が極端に高くなつてブレーキ力が作用しすぎ、プ
ツシユロツド等に衝撃力を与えたり、バルブ着座
時期が異常に遅れることが防止される。この結
果、エンジンの低速回転から高速回転まで安定し
たブレーキ力を各気筒の吸排気バルブに対して均
等に作用させることができる。

第４図ないし第６図は第２の実施例を示すもの
で、前記実施例との相異点について述べる。

第４図および第５図に示す如く、オイル集合管
４０には導管４２，５５が連結され、導管４２に
は前記実施例と同様のリリーフバルブ４３が設け
られ、導管５５には開閉バルブ５６が設けられて
いる。

また第４図および第６図に示す如く、各気筒に
おけバルブリフト装置A₁〜A₄のリフタボデイ５
内の油圧室２６と連通するオイル導出孔３２は、
ハウジング３に設けたオイル集合管５１と連通せ
しめられており、この集合管５１には開閉バルブ
５４を有する導管５３が連結されている。

次に上記の如く構成した油圧式バルブリフト装
置の作動について説明する。

油圧室２６に通ずる開閉バルブ５４を閉じ、ブ
レーキ室１０に通ずる開閉バルブ５６を開いた場
合、カム軸１が回転してカム１ａがリフタボデイ
５を押し上げ始めると油圧室２６内の油圧が上昇
しチエツクボール１８がシート材１６の中心孔１
７を閉じる。ここで開閉バルブ５４が閉じてある
ため油圧室２６のオイルは外部へ流出せず、油圧
室２６の容積は一定のままプランジヤ６をプツシ
ユロツド２２を介して加わるばね３４の力に抗し
て押し上げ、また、ブレーキ室１０に通ずる開閉
バルブ５６が開いているため、プランジヤ６の降
下時にはブレーキ室１０のオイルはチエツクボー
ル３６、集合管４０、開閉バルブ５６を通り外部
へ流出するため、ブレーキ室１０の油圧はほとん
ど上昇することなく、油圧室ブレーキはほとんど
作用せずプランジヤ６はカム１ａのカムプロフイ
ルどうりの作動をすることになる。従つてカム１
ａの着座緩衝曲線に従つて着座することになり、
バルブ２５の着座時期の遅れおよび着座不良を防
ぐことができる。

また、油圧室２６に通じる開閉バルブ５４を開
き、ブレーキ室１０に通じる開閉バルブ５６を閉
じた場合には、前記第１の実施例と同様にバルブ
リフト量を可変とすることができるとともにバル
ブ着座時にブレーキ力を作用せしめることができ
る。なお、開閉バルブ５４，５６はこれを択一的
に開閉せしめることはいうまでもない。

しかも本発明によれば、内燃機関各気筒に設け
た各油圧式バルブリフト装置の上記作動を、各装
置に共通の油圧回路を制御することにより、むら
なく均一になさしめ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を
示すもので、第１図は全体構成図、第２図は装置
の一部拡大図、第３図は油圧ブレーキの油圧回路
システム図である。第４図ないし第６図は第２の
実施例を示すもので、第４図は全体構成図、第５
図は油圧ブレーキの油圧回路システム図、第６図
はリフタボデイ内の油圧室の油圧回路システム図
である。 A₁，A₂，A₃，A₄……油圧式バルブリフト装置
本体部、１ａ……カム、３……ハウジング、５…
…リフタボデイ、６……プランジヤ、７……プラ
ンジヤのフランジ部、４，８……シリンダボア、
１０……ブレーキ室、１４……給油室、１５……
スリツト、２５……吸気バルブ、２６……油圧
室、３０，３６……チエツクボール、３２……油
圧室オイル導出孔、３８……ブレーキ室オイル導
出孔、４０……ブレーキ室オイル集合管、５１…
…油圧室オイル集合管、４３……リリーフバル
ブ、５４，５６……開閉バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端をカム軸のカムに当接せしめてハウジン
   グのシリンダボア内に摺動可能に挿置するととも
   に内部に油圧室を有するリフタボデイと、このリ
   フタボデイ内に摺動可能に挿置し前記油圧室の油
   圧変化により作動してカムの動きを吸排気バルブ
   に伝達せしめるプランジヤとを備え、前記油圧室
   には室内のオイルを逃がす手段を具備せしめ、前
   記プランジヤに設けたフランジ部とシリンダボア
   とによりプランジヤの下降時にブレーキ力を作用
   せしめるオイルを保持すべきブレーキ室を形成す
   るとともに、このブレーキ室と供給オイルが流入
   するプランジヤの給油室とをプランジヤの下降に
   応じて開口面積が減少するスリツトにより連通せ
   しめた油圧式バルブリフト装置を内燃機関の各気
   筒にそれぞれ配設し；各装置のブレーキ室をそれ
   ぞれチエツクバルブを介してブレーキ室オイル導
   出孔に連通せしめ、かつ各チエツクバルブより流
   出したオイルを集合するオイル集合管を各装置の
   オイル導出孔と連通せしめて配設し、このオイル
   集合管には管内の油圧を設定値以下に制御するリ
   リーフバルブを具備せしめたことを特徴とする内
   燃機関の油圧式バルブリフト装置。 ２ 一端をカムのカムに当接せしめてハウジンン
   グのシリンダボア内に摺動可能に挿置するととも
   に内部に油圧室を有するリフタボデイと、このリ
   フタボデイ内に摺動可能に挿置し前記油圧室の油
   圧変化により作動してカムの動きを吸排気バルブ
   に伝達せしめるプランジヤとを備え、前記油圧室
   には室内のオイルを逃がす手段を具備せしめ、前
   記プランジヤに設けたフランジ部とシリンダボア
   とによりプランジヤの下降時にブレーキ力を作用
   せしめるオイルを保持すべきブレーキ室を形成す
   るとともに、このブレーキ室と供給オイルが流入
   するプランジヤの給油室とをプランジヤの下降に
   応じて開口面積が減少するスリツトにより連通せ
   しめた油圧式バルブリフト装置を内燃機関の各気
   筒にそれぞれ配設し；各装置のブレーキ室をそれ
   ぞれチエツクバルブを介してブレーキ室オイル導
   出孔に連通せしめ、各チエツクバルブより流出し
   たオイルを集合するオイル集合管を各装置のブレ
   ーキ室オイル導出孔と連通せしめて配設するとと
   もに、このオイル集合管には管内の油圧を所定値
   以下に制御するためのリリーフバルブと管内のオ
   イルを適宜吐出せしめる開閉バルブとを並設し、
   かつ前記各装置の油圧室より流出したオイルを集
   合するオイル集合管を各装置の油圧室オイル導出
   孔に連通せしめて配設するとともに、このオイル
   集合管に管内のオイルを適宜吐出せしめる開閉バ
   ルブを設けたことを特徴とする内燃機関の油圧式
   バルブリフト装置。