JP2000087711A - バルブ休止機構を有する内燃機関の弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブ休止機構を有する内燃機関の弁装置に
おけるバルブリフタの組み付けを容易にする。 【解決手段】 カムとポペットバルブのステム５との間
に、ロストモーション機構14を有するバルブリフタ11を
介在させ、該バルブリフタ11をリフタスプリング13によ
り常時前記カムと係合する方向に付勢するとともに、該
バルブリフタ11を摺動自在に案内するバルブリフタホー
ル12の内周面にロストモーション機構14を駆動する油圧
を導く周溝27を形成した、バルブ休止機構を有する内燃
機関の弁装置２において、前記バルブリフタ11，リフタ
スプリング13および周溝27を、リフタスプリング13が自
由に伸長した状態においてバルブリフタ11の下端Ａが周
溝27の下端Ｂより下側に位置するように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバルブ休止機構を有
する内燃機関の弁装置に関し、特に、カムとポペットバ
ルブのステムとの間に、ロストモーション機構を有する
バルブリフタを介在させた上記弁装置に関する。

【０００２】

【従来技術】１つのシリンダに複数の吸気弁もしくは排
気弁を設けた内燃機関において、少くとも１つの吸
（排）気弁は、これにバルブ休止機構を設けることによ
り、カムの作動に無関係に閉位置に保持できるように
し、内燃機関の中・高速回転時あるいは中・高負荷運転
時のような中・大吸気量運転域においてはすべての吸
（排）気弁を開閉動作させ、内燃機関の低速回転時ある
いは低負荷運転時のような小吸気量運転域においては、
前記バルブ休止機構を有する弁を休止状態にして閉じた
ままの状態に保持することが従来知られている。

【０００３】上記バルブ休止機構を有する弁装置とし
て、特開平７−２５９５２０号公報に記載されたような
ものがある。この弁装置は、カムとポペットバルブ
（弁）のステム（弁棒）との間にバルブリフタ（タペッ
ト）を介在させ、該バルブリフタをスプリング（圧縮ば
ね）により常時前記カムと係合する方向に付勢してい
る。そして、このバルブリフタ内に、直径方向に摺動自
在なプランジャ（連結部材）が設けられており、このプ
ランジャはその一端に当接する圧縮ばねによって一方向
に付勢されるとともに、他端を同軸線上に配置されたピ
ストンによって受けられている。さらに、上記プランジ
ャには、前記バルブステムが出入できる孔が設けられて
いる。

【０００４】前記ピストンが後退位置に在る時には、前
記孔が前記ステムに整合し、バルブリフタがカムにより
上下に動かされても、前記ステムが前記孔に出入りする
だけで、バルブリフタの動きはバルブには伝達されな
い。すなわち、前記プランジャ、ピストンおよび圧縮ば
ねから成るロストモーション機構により、バルブはカム
の作動に無関係に閉位置に保持される。前記ピストンは
油圧によって駆動され、該ピストンが前記後退位置から
突出すると、プランジャは前記圧縮ばねに抗して摺動
し、前記孔が前記ステムから外れ、ステムはその上端が
プランジャの下面に当接した状態で該プランジャに係止
され、従ってバルブはバルブリフタを介しカムにより駆
動される。

【０００５】上記のようにバルブリフタ内のロストモー
ション機構を油圧で駆動するようにした弁装置において
は、図７に示すように、バルブリフタ01を摺動自在に案
内するバルブリフタホール02の内周面に、上記油圧を導
くための周溝03を形成するのが普通である。

【０００６】図７において、04はプランジャ、05はこれ
を付勢する圧縮ばねで、油圧がバルブリフタ01に設けた
油孔06を経て直接プランジャ04の端面に作用するように
なっている。バルブリフタ01はバルブリフタスプリング
07により上向きに付勢されているが、カム08により上方
から押えられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなバルブリフ
タ01のステム09上方位置への組付けは、カムシャフトの
組付け前、すなわち上方にカム08が存在しない状態で行
われ、バルブリフタホール02に上方からバルブリフタ01
を挿入し、下端をシリンダヘッドに支承されて上方へ自
由に伸長したスプリング07の上端に載置して支持する。
このバルブリフタ01は、次いでカムシャフトを組付ける
時に、そのカム08により上方から押され、スプリング07
を圧縮して図７の位置に納まる。

【０００８】このようにバルブリフタ01は、当初、自由
に伸長したスプリング07上に載置されるので、この時、
図８に示すように、バルブリフタ01の下端01ａは前記周
溝03の下端03ａより上方に位置する。従って次にこのバ
ルブリフタ01をカム08により押し込む場合、図９に示す
ように、バルブリフタ01が僅かに傾斜することにより、
該バルブリフタの一方の下端01ａが周溝03内に入り込
み、その下端部03ａに噛み込んで、組立て作業をスムー
ズに行えないことがあった。

【０００９】特に、カムシャフトの組付け方向がバルブ
ステムの延長方向と異なる場合にこのような事象が起り
易く、組付時には治具等でリフタの傾きを矯正しながら
行なわなければならず、組付工程が繁雑となる。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用、効果】本発明
はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明
においては、カムとポペットバルブのステムとの間に、
ロストモーション機構を有するバルブリフタを介在さ
せ、該バルブリフタをスプリングにより常時カムと係合
する方向に付勢するとともに、該バルブリフタを摺動自
在に案内するバルブリフタホールの内周面に前記ロスト
モーション機構を駆動する油圧を導く周溝を形成した、
バルブ休止機構を有する内燃機関の弁装置において、前
記バルブリフタ、スプリングおよび周溝を、前記スプリ
ングが自由に伸長した状態において前記バルブリフタの
下端が前記周溝の下端より下側に位置するように形成す
る。

【００１１】本発明によれば、バルブリフタの組み付け
当初において、自由に伸長したスプリング上に支持した
バルブリフタの下端が、周溝の下端より下側に位置する
ので、次いでカムシャフトの組み付けに際してカムによ
りバルブリフタを押し下げる時、バルブリフタが周溝に
引っかかることなく、バルブリフタおよびカムシャフト
をスムーズに組み付けることができる。

【００１２】上記作用、効果は、カムシャフトの組付け
方向が、前記バルブステムの延長方向と異なる請求項２
の弁装置において、特に有利に、かつ顕著に発揮され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図６に示す本発
明の一実施形態について説明する。図１は内燃機関のシ
リンダヘッド１の一部を示す縦断面図で、このシリンダ
ヘッド１に本発明による弁装置２が装着されている。

【００１４】図示の実施形態においては、弁装置２は吸
気通路３を開閉する吸気弁で、ポペットバルブ４から成
っている。ポペットバルブ４のステム５はシリンダヘッ
ド１に固着されたバルブガイド６を摺動自在に通過して
上方へ延びている。そしてステム５の上方部に固定され
たスプリングリテーナ７と、シリンダヘッド１に形成さ
れたスプリング支持面８との間にバルブスプリング９が
縮設され、ポペットバルブ４は閉位置を占めるよう該バ
ルブスプリング９によって上方へ付勢されている。ステ
ム５の上方にカム10がカムシャフト10ａに取付けられて
臨んでおり、このカム10とステム５との間にバルブリフ
タ11が介在している。バルブリフタ11はシリンダヘッド
１に設けられたバルブリフタホール12に、バルブステム
５の軸線方向に摺動可能に嵌挿されている。シリンダヘ
ッド１の前記スプリング支持面８とバルブリフタ11との
間にリフタスプリング13が縮設され、バルブリフタ11は
このリフタスプリング13によって上方へ付勢され、かつ
カム10によって上方から押さえられている。

【００１５】図２は図１のバルブリフタ11の近傍の拡大
図である。バルブリフタ11は有底円筒状のリフタ本体11
ａと、該本体11ａ内に設けられたロストモーション機構
14とから成り、ロストモーション機構14は本体11ａ内に
嵌挿された円筒状のプランジャ保持体15と、該プランジ
ャ保持体15内に直径方向に摺動可能に保持されたプラン
ジャ16とから成っている。図３および図４はプランジャ
16を組み込んだプランジャ保持体15をそれぞれ上面側お
よび底面側から見た斜視図、図５はプランジャ16の斜視
図である。

【００１６】プランジャ保持体15の底面にはその中心寄
りの部分に左右一対のリブ17が突設されており、該リブ
17とリフタ本体11ａの周壁部分11ｂとの間において前記
リフタスプリング13がプランジャ保持体15の底面に係合
している。プランジャ保持体15の上面には中心部分にリ
ング状の突起15ａが設けられており、該リング状突起内
に調整部片18が嵌め込まれている。そしてこの調整部片
18の上面に、リフタ本体11ａの頂壁裏面に設けられた突
起部11ｃが係合している。このようにして、リフタ本体
11ａはプランジャ保持体15および調整部片18を介してリ
フタスプリング13により上方へ付勢されている。なお、
プランジャ保持体15の周面には全周にわたって環状溝19
が形成されている。

【００１７】さらに、プランジャ保持体15内には直径方
向に延びるプランジャ孔20が形成されている。該プラン
ジャ孔20の一端（図２において右端）は開口21（図３、
図４）となっており、他端は閉塞されている。そしてこ
のプランジャ孔20に前記プランジャ16が摺動自在に嵌挿
されている。プランジャ16の前記開口21に臨む側の端部
には、平坦な端面16ａから軸線方向に切り込まれた上下
方向に延びるスリット部22が形成され、他方の端部に
は、端面から円筒状に凹入したスプリング収容部23が形
成されている。そしてスプリング収容部23の底壁部23ａ
とプランジャ孔20の底壁部20ａとの間にリターンスプリ
ング24が介装され、一方、開口21側においては、プラン
ジャ孔20を上下方向に貫いてプランジャ保持体15に設け
られたストッパピン25が前記スリット部22内を通ってい
る。従ってリターンスプリング24によって開口21側へ押
し出されたプランジャ16は、ストッパピン25がスリット
部22の底部22ａに当接することによりその位置に位置決
めされる。この位置は、プランジャ16を上下方向に貫通
するステム通過穴26が下方のバルブステム５と一直線上
に整合するロストモーション位置である。すなわち、カ
ム10によりバルブリフタ11に上下運動が与えられても、
ステム５がステム通過穴26内に出入するだけであって、
バルブリフタ11の上下運動はステム５すなわちポペット
バルブ４には伝えられない。

【００１８】前記バルブリフタホール12の内周面に周溝
27が凹設され、該周溝27はシリンダヘッド１内に形成さ
れた油通路28に連通している。図示していない油圧制御
装置を通じて油圧が油通路28に導入され、もしくは油通
路28から排除される。周溝27はまた、リフタ本体11ａの
周壁部分11ｂに設けられた通油孔29およびプランジャ保
持体15の環状溝19を介して前記開口21に通じている。従
って油通路28に油圧が導入されると、プランジャ16の開
口21側の端面に作用する該油圧により、プランジャ16は
リターンスプリング24を圧縮しながら後退し、ステム通
過穴26がステム５から外れるが、プランジャ16にはステ
ム通過穴26の下端に隣接して開口21側へ延びる平坦な当
接面30が形成されており、この当接面30にステム５の上
端がバルブスプリング９の力により当接、係合し、バル
ブリフタ11とステム５とが連結状態となって、バルブリ
フタ11の上下動がそのままポペットバルブ４に伝達され
る。油通路28内の油圧が排除されると、プランジャ16は
リターンスプリング24により再び前記ロストモーション
位置に復帰する。

【００１９】前記弁装置２をシリンダヘッド１に組み付
けるに際しては、先ずポペットバルブ４をバルブスプリ
ング９により支持して所定位置に組付けた後、バルブス
プリング９の外側においてリフタスプリング13をスプリ
ング支持面８上に載置して自立させる。次いでシリンダ
ヘッド１のバルブリフタホール12に上方からバルブリフ
タ11を嵌入させ、上記の自由に伸長した状態にあるリフ
タスプリング13上にバルブリフタ11を載置する。以上は
カムシャフト10ａの組付け前、すなわち上方にカム10が
存在しない状態で行われる。

【００２０】図６はこの時の弁装置２の状態を示す。リ
フタスプリング13はほぼ完全に伸び切った状態にあるの
で、バルブリフタ11はバルブリフタホール12から上方へ
突出している。しかし、本発明により、このような状態
においてもなお、リフタ本体11ａの周壁部分11ｂの下端
Ａは周溝27の下端Ｂより下側に位置し、周壁部分11ｂの
下部全周が高さＣにわたってバルブリフタホール12の内
周面に沿っている。

【００２１】次いで、カムシャフト10ａを組み付ける
が、該カムシャフトは上方から下向きに組み付けられる
ので、この時カム10がバルブリフタ11の上端面に当接し
てこれを押し下げ、図１、２に示すような状態となる。
バルブリフタ11は、周壁部分11ｂの下端部分が当初から
周溝27の下側でバルブリフタホール12の内周面に沿って
いるので、周壁部分11ｂの下端Ａが周溝27にくい込んだ
り、周溝27の下端Ｂに引っかかったりすることなく、極
めてスムーズに所定位置まで押し込まれる。前記重なり
高さＣは、周溝27、周壁部分11ｂおよびリフタスプリン
グ13の寸法を適宜選定することにより、容易に設定でき
る。

【００２２】本実施形態においては、図１に示すよう
に、バルブステム５の軸線ｘは垂直軸線Ｘに対して傾斜
している。しかしてカムシャフト10ａの組み付けは、同
図に矢印ａで示すように、垂直方向に行われるので、バ
ルブリフタ11がカム10で押し下げられる時バルブリフタ
11にこれを傾けるような力が作用する。しかしこのよう
な場合でも、前記のように当初から重なり高さＣが存在
するので、何等の支障も生じない、

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弁装置を備えた内燃機関シリンダ
ヘッドの部分的縦断面図である。

【図２】図１の一部拡大図である。

【図３】プランジャを組み込んだプランジャ保持体を上
面側から見た斜視図である。

【図４】同プランジャ保持体を底面側から見た斜視図で
ある。

【図５】プランジャの斜視図である。

【図６】バルブリフタ組み付け時の状態を示す図２と同
様な図である。

【図７】従来の弁装置を示す断面図である。

【図８】同弁装置におけるバルブリフタ組み付け時の状
態を示す図である。

【図９】組み付け作業中に傾斜したバルブリフタを示す
図８と同様な図である。

【符号の説明】

１…シリンダヘッド、２…弁装置、３…吸気通路、４…
ポペットバルブ、５…ステム、６…バルブガイド、７…
スプリングリテーナ、８…スプリング支持面、９…バル
ブスプリング、10…カム、11…バルブリフタ、12…バル
ブリフタホール、13…リフタスプリング、14…ロストモ
ーション機構、15…プランジャ保持体、17…リブ、18…
調整部片、19…環状溝、20…プランジャ孔、21…開口、
22…スリット部、23…スプリング収容部、24…リターン
スプリング、25…ストッパピン、26…ステム通過穴、27
…周溝、28…油通路、29…通油孔、30…当接面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムとポペットバルブのステムとの間
   に、ロストモーション機構を有するバルブリフタを介在
   させ、該バルブリフタをスプリングにより常時前記カム
   と係合する方向に付勢するとともに、該バルブリフタを
   摺動自在に案内するバルブリフタホールの内周面に前記
   ロストモーション機構を駆動する油圧を導く周溝を形成
   した、バルブ休止機構を有する内燃機関の弁装置におい
   て、前記バルブリフタ、スプリングおよび周溝を、前記
   スプリングが自由に伸長した状態において前記バルブリ
   フタの下端が前記周溝の下端より下側に位置するように
   形成したことを特徴とする、バルブ休止機構を有する内
   燃機関の弁装置。
2. 【請求項２】 カムシャフトの組み付け方向が、前記バ
   ルブステムの延長方向と異なっている請求項１の弁装
   置。