JP2008128122A

JP2008128122A - 内燃機関のバルブリフタ

Info

Publication number: JP2008128122A
Application number: JP2006314953A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ishii; 真一石井; Akira Hidaka; 章日高; Keisuke Takeda; 敬介武田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-11-22
Filing date: 2006-11-22
Publication date: 2008-06-05
Also published as: US20080115752A1; US7827946B2

Abstract

【課題】バルブリフタに形成された油孔の入口開口縁に対する揺動カムの押圧力による表面処理層の剥離現象や摩耗の発生を防止する。
【解決手段】駆動カムが設けられた駆動軸と、吸気弁の上端部に設けられたバルブリフタ８の冠部１９の上面１９ａを転接しながら押圧して、前記吸気弁を開作動させる揺動カムと、前記駆動カムの回転運動を揺動運動に変換して前記揺動カムに伝達する伝達機構とを備え、機関運転状態に応じて揺動カムによる吸気弁のリフト量を可変にする可変動弁装置において、バルブリフタの冠部に上下方向へ貫通した油孔２１を形成すると共に、この油孔を、揺動カムのカム面が冠部上面の内周側から外周側で揺動ストロークの折り返し地点（Ｂ地点）付近において油孔の入口開口縁２１ｂがカム面の外側縁に接触する位置を避けた内周部位に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、機関の吸気弁や排気弁である機関弁のリフト量を機関運転状態に応じて可変制御できる可変動弁装置を備えた内燃機関に適用されるバルブリフタの改良技術に関する。

この種の従来の内燃機関のバルブリフタとしては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

概略を説明すれば、このバルブリフタが適用された内燃機関はレシプロ型の一般的なものであり、前記バルブリフタは、吸気弁のステムエンドとカムシャフトに有する回転カムとの間に介装された直動型であって、シリンダヘッドの保持孔内に摺動自在に配置された円筒状のリフタ本体と、該リフタ本体の上端部に一体に設けられて、上面に前記回転カムが転接するほぼ円盤状の冠部と、該冠部下面のほぼ中央位置に突設されて、前記吸気弁のステムエンドが当接する円柱状のボス部とから構成されている。

また、前記冠部の所定位置には、上面に滴下した潤滑油をリフタ本体の内部から前記ボス部とステムエンドとの当接部位やバルブスプリングなどに潤滑油を供給する２つの油孔が上下方向にそれぞれ貫通形成されている。

この各油孔は、前記回転カムが前記油孔を通過する際の面圧が、油孔以外を通過する際の最大面圧を越えない位置に形成されており、冠部の外周側の対称位置に形成されている。すなわち、前記回転カムが吸気弁を開作動させるためのリフト時の面圧は、シリンダヘッドに対するカムシャフトなどのレイアウトの関係などからして、冠部上面のほぼ中央位置（ボス部位置）が最も大きくなり、冠部の外周部側が最も小さくなるように設定されている。したがって、各油孔を、前記面圧の十分に小さくなる冠部の外周部側の位置に形成している。

これによって、前記回転カムの転接押圧時における各油孔付近での面圧の上昇が十分に抑制されて、冠部上面に付着している潤滑油の油膜切れの発生が防止され、つまり潤滑性能の低下が防止されて、前記入口孔縁の摩耗の発生を防止できるようになっている。
特開２００６−５７６３７号公報

しかしながら、前記従来のバルブリフタにあっては、各油孔の形成位置が回転カムの面圧が十分に小さくなる冠部の外周部側になっているが、これを本出願人が先に出願した例えば特開平１１−１０７７２５号公報に記載された可変動弁装置を備えた内燃機関に適用した場合は、前記各油孔の形成位置では、逆に揺動カムによる面圧が高くなる位置になっていることから、油孔付近での面圧が大きくなってしまう。

すなわち、前記可変動弁装置に用いられる揺動カムは、駆動軸やカムシャフトなどの各構成部品のレイアウトの関係などから、そのトラベル領域はバルブリフタの冠部中心付近が揺動カムの基円面（ベースサークル面）の当接するトラベル開始地点となり、ここから冠部の径方向の外周部側に転接してほぼ外周縁付近でトラベルの折り返し地点になっていると共に、かかる折り返し地点付近で開弁リフト量が最大となる。

したがって、前記揺動カムによる冠部上面に対する面圧分布は、冠部中心側が最も小さく、外周側の前記折り返し付近で最も大きくなる。

このため、前記従来のバルブリフタを前記公報記載の可変動弁装置に適用した場合には、冠部外周側に位置する油孔の入口開口縁付近で面圧が最大になって、油孔の入口開口縁付近での油膜切れが発生し易くなってしまう。また、前記可変動弁装置は、前記駆動軸から揺動カムへの動力伝達を、多節リンク機構を用いて行っていることから、かかるリンク機構の各構成部品間のガタや、加工精度などに起因して揺動カムの幅方向の微小な倒れによって該揺動カムのカム面の外端縁（エッジ）が前記油孔の入口開口縁に接触して、前記面圧が過大になってしまう。したがって、前記潤滑油の油膜切れと入口開口縁での過大な面圧とによって入口開口縁での摩耗が発生し易くなり、たとえ冠部上面に耐摩耗性の表面処理を施している場合でも、該表面処理層が剥離してしまうおそれがある。

本発明は、バルブリフタを前記可変動弁装置に適用することを前提として、冠部の油孔の入口開口縁と揺動カムのカム面の外周縁との接触を回避することのより、表面処理層の剥離を防止して、摩耗などの発生を抑制し得る内燃機関のバルブリフタを提供することを目的としている。

本発明は、前記従来のバルブリフタの技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、クランクシャフトによって回転駆動され、外周に偏心駆動カムが設けられた駆動軸と、機関弁の上端部に設けられたバルブリフタの冠部の上面を転接しながら押圧して、前記機関弁を開作動させる揺動カムと、前記駆動カムの回転運動を揺動運動に変換して前記揺動カムに伝達する伝達機構と、機関運転状態に応じて前記伝達機構の姿勢を変更して前記揺動カムによる前記機関弁のリフト量を可変にする制御機構と、を備えた内燃機関の可変動弁装置において、前記バルブリフタの冠部上面に耐摩耗性の表面処理を施すと共に、該冠部の所定位置に、冠部上面に入口開口部を有する油孔を上下方向へ貫通形成し、前記油孔を、前記揺動カムのカム面が前記冠部上面の内周側から外周側へ転接しつつ一方向へ揺動ストロークして機関弁を開作動させた後に、他方向へ揺動ストロークする折り返し地点付近において前記油孔の入口開口部の開口縁がカム面の外側縁に接触する位置を避けた部位に形成したことを特徴としている。

前記揺動カムの揺動ストロークの折り返し地点付近では、揺動速度が０地点の境界潤滑から固体潤滑となる位置であるため、この折り返し地点付近での潤滑の油膜切れが発生し易くなる。したがって、油孔を、前記折り返し地点付近で、しかも揺動カムのカム面のエッジが油孔の入口開口縁に接触する位置を形成すると、過大な面圧に加えてさらに油膜切れが発生し易くなって、油孔の入口部開口縁の表面処理層が剥離し易くなる。

そこで、この発明では、油孔を、入口開口部の開口縁がカム面の外側縁に接触する位置を避けた部位に形成したため、たとえ揺動カムによる面圧が高い場合であっても、折り返し付近における揺動カムのカム面のエッジと油孔の入口開口縁との直接的な接触が回避されているので、入口開口縁での過大な面圧の発生を抑制することが可能になる。

したがって、前記入口開口縁での表面処理層の剥離や摩耗の発生を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、前記油孔を、前記揺動カムが一方向へ揺動ストロークしてカム面が前記冠部上面の内周側から外周側へ転接して機関弁を開作動させた際における高面圧領域内であって、前記折り返し地点付近において前記油孔入口開口部の開口縁が前記カム面の外側縁に接触する位置を避けた部位に形成したことを特徴としている。

本発明は、たとえ高面圧領域であっても、請求項１に記載の発明と同様な作用効果が得られる。

請求項３に記載の発明は、前記油孔を、バルブリフタの前記冠部下面のほぼ中央に突設されたボス部のほぼ外周面位置から前記折り返し地点付近での入口開口部の開口縁が前記カム面の外側縁に接触する位置を避けた内周側部位に形成したことを特徴としている。

油孔の形成位置をさらに特定して高面圧が作用しない位置としたため、より摩耗の発生を抑制できる。

請求項４に記載の発明は、前記油孔を、前記ボス部の外周面にほぼ沿って貫通形成し、前記油孔の内周面を前記ボス部の外周面に連続するように形成したことを特徴としている。

この発明では、油孔の入口開口縁に対する揺動カムの面圧が十分に低い状態になり潤滑性が十分に確保されると共に、冠部上面に付着した潤滑油が油孔内に流入すると、そのままボス部の外周面に沿って流下してボス部と機関弁のステムエンドとの当接部に直接的に供給され、また、ここからスプリングリテーナとバルブスプリングとの当接部などに速やかに供給される。したがって、これらの部位を効果的に潤滑することができる。

以下、本発明にかかる内燃機関のバルブリフタの実施形態を図面に基づいて詳述する。

図１及び図２は本発明に係るバルブリフタの第１の実施例を示し、図３〜図５はこのバルブリフタが適用されたＶ型６気筒のレシプロ内燃機関の可変動弁装置を示している。

この可変動弁装置は、図３中左側が吸気側、右側が排気側であって、排気側は通常の動弁機構になっているが、吸気側に吸気弁のバルブリフトを機関運転状態に応じて可変制御するようになっており、基本構造は前記特開平１１−１０７７２５号公報に記載されているものと同様である。

すなわち、この可変動弁装置は、シリンダヘッド１に筒状のバルブガイド２を介して摺動自在に設けられ、吸気ポート３の燃焼室側開口端を開閉する１気筒当たり２つの吸気弁４と、シリンダヘッド１の上部に設けられた軸受５に回転自在に支持された中空状の駆動軸６と、該駆動軸６に圧入等によって固定された偏心回転カムである一気筒当たり２つの駆動カム７と、駆動軸６に揺動自在に支持されて、各吸気弁４を、バルブリフタ８を介して開閉作動させる一対の揺動カム９と、前記駆動カム７と揺動カム９との間に連係されて、駆動カム７の回転力を揺動運動に変換して前記揺動カム９に揺動力として伝達する多節リンク式の伝達機構１０と、該伝達機構１０の作動位置を可変制御する制御機構１１とを備えている。

前記各吸気弁４は、バルブステム４ａのステムエンド４ｂ付近に固定されたスプリングリテーナ１２の下面とシリンダヘッド１のデッキ上面との間に弾装されたバルブスプリング１３のばね力によって閉弁方向に付勢されている。

なお、一気筒当たり２つの排気弁１４は、排気側カムシャフト１５に設けられた回転カム１６によってバルブリフタ１７を介して開閉作動されるようになっている。

前記駆動軸６は、機関前後方向に沿って配置されて、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランクシャフトから回転力が伝達されており、この回転方向は図３中、反時計方向に設定されている。

前記駆動カム７は、円盤状を呈し、内部軸方向に駆動軸挿通孔が貫通形成されていると共に、軸心Ｙが駆動軸６の軸心Ｘから径方向へ所定量だけオフセットしている。

前記バルブリフタ８は、図１及び図２に示すように、鋼材によって一体に形成され、薄肉円筒状のリフタ本体１８と、該リフタ本体１８の上端部に一体に有する円盤状の冠部１９と、該冠部１９の下面中央に突設されて、下端面２０ｂが前記各吸気弁４のステムエンド４ｂの上端面に当接するボス部２０とから主として構成されている。

このバルブリフタ８は、リフタ本体１８がシリンダヘッド１の吸気ポート３の上方位置に傾斜状に形成されたガイド孔１ａ内を上下摺動自在に保持されている一方、冠部１９の上面１９ａが平坦状に形成されていると共に、この上面１９ａ上に、耐摩耗性の表面処理層が施されている。この表面処理は、イオン蒸着によってクロムナイトライド（ＰＶＤ処理）あるいはチタンナイトライドなどが施されている。

また、前記リフタ本体１８の内周面と冠部１９下面との結合面が円弧状のアール面８ａに形成されていると共に、冠部１９下面とボス部２０の外周面２０ａとの結合面も円弧状のアール面８ｂに形成されている。前記ボス部２０は、ほぼ円柱状に形成されて、軸心Ｚが冠部１９の中心と同軸上に配置されていると共に、下端面２０ｂが平坦状に形成されている。

さらに、前記冠部１９の所定位置には、一つの油孔２１が上下に貫通形成されている。この油孔２１は、所定の内径を有していると共に、冠部１９の上面１９ａ側の入口開口部２１ａの開口縁２１ｂが傾斜面状あるいは円弧面状の面取りされている。また、この油孔２１の形成位置については、以下の揺動カム９のカム面９ｂによる面圧と関係から決定されるので後ほど詳述する。

なお、このバルブリフタ８は、揺動カム９の転接時の押圧力によってガイド孔１ａ内を円周方向にもゆっくりと回転するようになっている。

前記揺動カム９は、ほぼ雨滴状を呈し、ほぼ円環状の基端部に形成された支持孔が駆動軸６に挿通されて回転自在に支持されていると共に、先端部のカムノーズ部９ａにピン孔が貫通形成されている。また、揺動カム９の下面には、円弧状のカム面９ｂが形成され、基端部側の基円面（ベースサークル面）と該基円面からカムノーズ部９ａ側に円弧状に延びるランプ面と該ランプ面の先端側に有する最大リフトのリフト面とが形成されており、該基円面とランプ面及びリフト面とが、揺動カム９の揺動運動によって各バルブリフタ８の冠部１９上面１９ａを転接するようになっている。すなわち、カム面９ｂは、吸気弁４，４を開作動させるための揺動ストローク中において図４及び図５に示すように、基円面が冠部上面１９ａ上のほぼ中央（内周側）から径方向の外周側に向かって転接するようになっている。

なお、揺動カム９は、基円面から頂面方向へ摺動するカムリフト側の揺動方向が前記駆動軸６の回転方向と同一方向に設定されている。

前記伝達機構１０は、図３に示すように駆動軸６の上方に配置されたロッカアーム２２と、該ロッカアーム２２の一端部２２ａと駆動カム７とを連係するリンクアーム２３と、ロッカアーム２２の他端部２２ｂと揺動カム９とを連係するリンクロッド２４とを備えている。

前記各ロッカアーム２２は、後述する制御カムにカム孔を介して回転自在に支持された筒状基部と、該筒状基部の前後端部に突設された一端部２２ａ及び他端部２２ｂから構成されている。

また、ロッカアーム２２は、一端部２２ａがリンクアーム２３の他端部に連結ピン２５を介して回動自在に連結されている一方、他端部２２ｂがリンクロッド２４の一端部と連結ピン２６を介して回動自在に連結されている。

また、前記リンクアーム２３は、比較的大径な円環状の基部と、該基部の外周面所定位置に突設された突出端とを備え、基部の中央位置には、前記駆動カム７の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔が形成されている一方、突出端が前記連結ピン２５を介してロッカアーム一端部２２ａに回転自在に連結されている。

さらに、前記リンクロッド２４は、ほぼ中央がく字形状に折曲形成され、両端部には前記ロッカアーム２２の他端部２２ｂと揺動カム９のカムノーズ部９ａに前記連結ピン２６及び２７によって回転自在に連結されている。

なお、各ピン２５〜２７一端部には、リンクアーム２３やリンクロッド２４の軸方向の移動を規制するスナップリングが設けられている。

前記制御機構１１は、駆動軸６の上方位置に同じ軸受５に回転自在に支持された制御軸２８と、該制御軸２８の外周に固定されてロッカアーム２２の揺動支点となる制御カム２９とを備えている。

前記制御軸２８は、駆動軸６と並行に延設されて、一端部に設けられた図外の電磁アクチュエータによって所定回転角度範囲内で回転するように制御されており、前記電磁アクチュエータは、機関の運転状態を検出する図外のコントローラからの制御信号によって駆動するようになっている。コントローラは、クランク角センサやエアーフローメータ，水温センサ等の各種のセンサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出して、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力している。

前記各制御カム２９は、夫々円柱状を呈し、図３に示すように軸心位置が制御軸２８の軸心から所定量だけ偏倚していると共に、その軸方向の長さがロッカアーム２２の基部の幅長さとほぼ同一に設定されている。

そして、前記バルブリフタ８の冠部１９に穿設された油孔２１は、前記揺動カム９によって前記制御機構１１を介して各吸気弁４が大リフト制御されている際における上面１９ａに対する最大高面圧を受ける位置で、かつ前記揺動カム９の揺動ストローク中におけるカム面９ｂの折り返し地点付近での両エッジ９ｃ、９ｄに前記入口開口縁２１ｂに接触しない位置に形成されている。

具体的には、まず吸気弁４の閉弁状態から開弁状態を経て再び閉弁状態に戻る場合の揺動カム９の揺動ストローク軌跡（トラベル）を、図４〜図６を参照して検討すると、この図６は縦線が揺動カムによるバルブリフタの面圧、横線が揺動カムのトラベル長さを表している。このトラベルは、図６の実線矢印で示すように、冠部上面１９ａにカム面９ｂの基円面が当接している位置（図４のＡ地点）からトラベルが開始されて、ランプ面が転接する時点までは低面圧領域になるが、さらに、頂面（リフト面）が転接する領域になると、図６の破線矩形枠で示すように、このリフト域（開弁域）では一定の区間だけ高面圧領域が続く。その後、揺動カム９による最大に開弁された位置から折り返し地点（図５のＢ地点）に達するが、この地点までが高面圧領域となり、ここから反転して頂面からランプ面に移行するまで高面圧領域になる（図１の斜線部及び図６の破線矩形枠）。その後、ランプ面から基円面側に移行すると、急激に低面圧状態になると共に、吸気弁４はバルブスプリング１３のばね力が作用して閉弁方向へ移動する。

また、図６の実線矩形枠で示す領域は、前述のように、前記カム面９ｂが冠部上面１９ａ上を転接して前記高面圧領域内に入った段階で、図７に示すように、カム面９ｂの両エッジ９ｃ、９ｄが油孔２１の入口開口縁２１ｂに接触する領域を示している。この図７は冠部上面１９ａにおける前記高面圧領域（斜線領域）とカム面９の両エッジ９ｃ、９ｄとの位置関係において、前記油孔２１の形成位置を適宜設定して、前記両エッジ９ｃ、９ｄが入口開口縁２１ｂに対して非接触する位置（Ｘ１、Ｘ２）あるいは接触する位置（Ｘ３）を示している。

また、図６中のＬ１はボス部２０の中心Ｚから該ボス部２０の外周面までの長さを示し、Ｌ２はボス部２０の中心Ｚから前記折り返し地点（Ｂ地点）までの長さを示し、Ｌ３はボス部２０の中心Ｚから前記カム面９ｂの両エッジ９ｃ、９ｄが油孔２１の入口開口縁２１ｂに接触する領域の始点Ｑまでの長さをそれぞれ示している。

そして、本実施例では、冠部１９の上面１９ａに油孔２１が形成される位置としては以下の領域内に設定されている。

すなわち、油孔２１は、図６及び図７に示すように、前記高面圧領域（破線枠）内であっても折り返し地点（Ｂ地点）近傍の前記カム面９ｂの両エッジ９ｃ、９ｄが入口開口縁２１ｂに接触しない位置（図７のＸ１，Ｘ２）に形成することが可能であり、したがって、この油孔２１の形成可能領域としては、図６一点鎖線で示すように、前記エッジ９ｃ、９ｄが接触する始点Ｑよりも内周側でかつボス部２０の外周面２０ａまでの間になっている。具体的なこの実施例では、油孔２１は、図１及び図２に示すように、前記折り返し地点（Ｂ地点）とボス部２０外周面２０ａとのほぼ中央位置に形成されている。

以下、本実施例の可変動弁装置の作動を簡単に説明すれば、機関始動時及び低回転低負荷時には、機関運転を検出したコントローラからの制御信号によって、電磁アクチュエータにより制御軸２８が制御カム２９を一方向へ回転させて肉厚部を上方側へ移動させるため、ロッカアーム２２は、その揺動支点中心位置が移動して他端部２２ｂが揺動カム９のカムノーズ部９ａを、リンクロッド２４を介して上方へわずかに引き上げて揺動カム９全体を所定量だけ図３の時計方向の位置に回動させる。

この状態で駆動カム７と伝達機構１０及び揺動カム９による吸気弁４の開閉作動を説明すると、揺動カム９の基円面がバルブリフタ８の冠部上面１９ａに位置している場合は、ベースサークル領域であって吸気弁４が閉作動状態にある。

この状態から、駆動カム７の回転駆動に伴いリンクアーム２３が右上方向へ移動してロッカアーム２２の一端部２２ａを押し上げる。したがって、ロッカアーム２２は、反時計方向へ揺動して他端部２２ｂでリンクロッド２４を下方へ押圧し、これによって揺動カム９が反時計方向へ揺動することによりカムリフトが開始されてリフト上り区間になる。ここから、駆動カム７がさらに回転すると、揺動カム９は反時計方向へ揺動して頂面がバルブリフタ８の冠部上面１９ａに当接した段階で、最大に開弁した状態となる。駆動カム７がさらに回転すると、揺動カム９は反転してリフト下り区間になり、さらに揺動カム９の同方向の揺動によってベースサークル領域（閉弁領域）になる。

したがって、この吸気弁４のバルブリフト特性は、小リフト特性となるため、吸気のガス流動が強化されて、燃費が改善される。

一方、例えば、機関高速高負荷域に移行した場合は、コントローラからの制御信号によって電磁アクチュエータがさらに回転駆動し、したがって、制御軸２８が制御カム２９を時計方向に回転させ、軸心Ｐ１を図３〜図５に示すように下方向位置に移動させる。このため、ロッカアーム２２は、今度は全体が駆動軸６方向（下方向）に移動して他端部２２ｃ揺動カム９のカムノーズ部２１を、リンクロッド２４を介して下方へ押圧して該揺動カム９全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。したがって、揺動カム９のバルブリフタ８の冠部上面１９ａに対するカム面９ｂの当接位置が左方向に移動する。このため、駆動カム７が回転してロッカアーム２２の一端部２２ａを、リンクアーム２３を介して押し上げると、バルブリフタ８に対するそのリフト量は大きくなる。

よって、かかる高速高負荷域では、カムリフト特性が低速低負荷域に比較して大きくなり、各吸気弁４のバルブリフト量も大きくなるとともに、各吸気弁４の開時期が早くなる一方、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上して十分な出力が得られる。

また、前記機関の作動に伴って冠部上面１９ａに滴下して付着した潤滑油は、かかる冠部上面１９ａ上を伝って前記油孔２１に入口開口部２１ａから流入してそのまま冠部１９の下面及びボス部２０の外周面２０ａを伝って、ボス部２０の下端面２０ｂと吸気弁４のステムエンド上端面との当接部に供給される。また、その一部がスプリングリテーナ１２の上面から下面側に流下してバルブスプリング１３の上端部との当接部及びバルブスプリング１３の下端部とシリンダヘッド１のデッキとの当接部に供給されて、これらの部位を効果的に潤滑する。なお、冠部１９の下面に付着した潤滑油は、ボス部２０との結合部がアール面８ｂになっていることから、ボス部２０の外周面２０ａ側へ滑らかに案内される。

また、この実施例では、油孔２１を揺動カム９による高面圧領域（固有潤滑領域）となる部位を避けた位置に形成したことから、揺動カム９のカム面９ｂが前記油孔２１の入口開口縁２１ｂに当たったとしても、その面圧が低いことから潤滑油の油膜切れの発生を抑制することが可能になり、常に僅かながらも油膜が形成された状態になる。

特に、この実施例では、油孔２１を揺動カム９の吸気弁４開弁時の揺動ストローク時の前記油孔２１の入口開口縁２１ｂがカム面９ｂの両エッジ９ｃ、９ｄに接触する位置を避けた部位に形成したことから、入口開口縁２１ｂでの過大な面圧の発生を抑制することが可能になる。

したがって、前記入口開口縁２１ｂでの耐摩耗性の表面処理層の剥離や摩耗の発生を防止することができる。

図８及び図９は本実施例と前記従来技術におけるバルブリフタをそれぞれ実機（可変動弁装置）に組み込んで冠部１９上面１９ａの摩耗などの状態を実験によって検証したものである。

図９に示す従来技術のように、油孔２１を冠部１９の上面１９ａの外周側の高面圧領域に形成した場合には、入口開口縁２１ｂからその付近一帯に表面処理層の剥離現象が発生していると共に、激しい摩耗が生じていることが明らかである。これは、高面圧領域においてカム面９ｂのエッジ９ｃ、９ｄが入口開口縁２１ｂにいわゆるエッジ当たりしたことが原因であると考えられる。

これに対して、図８に示す本実施例のように、油孔２１を、前記折り返し地点（Ｂ地点）とボス部２０外周面２０ａとのほぼ中央位置に形成した場合には、入口開口縁２１ｂ付近に表面処理層の剥離現象が殆ど見られなかった。これは、外周側の高面圧領域を避け位置に形成したことも理由に挙げられるが、そもそもカム面９ｂのエッジ９ｃ、９ｄが入口開口縁２１ｂに接触していないことが最も大きな要因であると考えられる。

また、本実施例では、前記高面圧領域についても表面処理層の剥離現象も殆ど見られなかった。これは油孔２１の前述した特異な形成位置に起因するものである。

さらにこの実施例では、前記バルブリフタ８は、揺動カム９の揺動ストロークに伴って僅かに回転することにより油孔２１の位置が変化することから、本実施例のようなＶ型機関のようにバンク角によってバルブリフタ８が傾斜状に配置されているものであっても、冠部上面１９ａに付着した潤滑油は流動して油孔２１内に流入し易くなる。このため、前記各部への潤滑油の供給効率の低下が防止される。

図１０及び図１１は本発明の第２の実施例を示し、油孔２１の形成位置を変更したものである。

すなわち、油孔２１を前記油孔形成可能範囲中において、前記ボス部２０の外周面２０ａに沿った位置、つまり面取りされたアール面８ｂの位置に上下方向へ貫通形成したもので、油孔２１の出口開口部の内側孔縁２１ｃがボス部２０の外周面２０ａに連続的に結合されている。

したがって、この実施例によれば、前述のように油孔２１に流入した潤滑油は、油孔２１の内周面からそのままボス部２０の外周面２０ａに直接的に伝ってボス部２０とステムエンド４ｂとの当接部やバルブスプリング１３などに速やかに供給される。このため、これらの各部の潤滑性能が向上して摩耗などの発生を効果的に防止することが可能になる。

また、油孔２１をボス部２０に近接した位置に形成したため、ボス部２０が補強材として機能するので、油孔２１の形成による冠部１９の剛性の低下を防止できる。

本発明は前記各実施例の構成に限定されるものではなく、前記実施例では、油孔２１を、前記高面圧領域を避けた位置に形成したが、前述した油孔形成可能領域範囲内（図６の一点鎖線内）であれば、たとえ高面圧領域内であっても良い。

また、吸気弁側ばかりか排気弁側に適用することも可能であり、さらに前記油孔２１を複数形成することも可能である。

また、前記耐摩耗性の表面処理方法及び表面処理層については、前記実施例のものに限定されるものではない。

本発明の第１の実施例のバルブリフタを示す縦断面図である。同バルブリフタの平面図である。本発明のバルブリフタが適用される可変動弁装置を示す内燃機関の要部断面図である。本実施例における可変動弁装置の大リフト制御時における揺動カムの揺動開始点及び終了点を示す可変機構の断面図である。同揺動カムの揺動カムの折り返し地点を示す可変機構の断面図である。揺動カムのトラベルとバルブリフタに対する面圧との関係を示す特性図である。冠部上面に対する油孔の形成位置を複数変えた場合を示す概略図である。本実施例における油孔を特定した場合の実験例を示すバルブリフタの冠部上面図である。従来技術における油孔を外周側に形成した場合の実験例を示すバルブリフタの冠部上面図である。本発明の第２の実施例のバルブリフタを示す縦断面図である。同バルブリフタの底面図である。

符号の説明

１…シリンダヘッド
４…吸気弁
４ｃ…ステムエンド
６…駆動軸
７…駆動カム
８…バルブリフタ
９…揺動カム
９ｂ…カム面
９ｃ、９ｄ…エッジ（外側縁）
１０…伝達機構
１１…制御機構
１３…バルブスプリング
１８…リフタ本体
１９…冠部
１９ａ…上面
２０…ボス部
２０ａ…外周面
２１…油孔
２１ａ…入口開口部
２１ｂ…入口開口縁
２２…ロッカアーム
２３…リンクアーム
２４…リンクロッド

Claims

クランクシャフトによって回転駆動され、外周に偏心駆動カムが設けられた駆動軸と、
機関弁の上端部に設けられたバルブリフタの冠部の上面を転接しながら押圧して、前記機関弁を開作動させる揺動カムと、
前記駆動カムの回転運動を揺動運動に変換して前記揺動カムに伝達する伝達機構と、
機関運転状態に応じて前記伝達機構の姿勢を変更して前記揺動カムによる前記機関弁のリフト量を可変にする制御機構と、を備えた内燃機関の可変動弁装置において、
前記バルブリフタの冠部上面に耐摩耗性の表面処理を施すと共に、
該冠部の所定位置に、冠部上面に入口開口部を有する油孔を上下方向へ貫通形成し、
前記油孔を、前記揺動カムのカム面が前記冠部上面の内周側から外周側へ転接しつつ一方向へ揺動ストロークして機関弁を開作動させた後に、他方向へ揺動ストロークする折り返し地点付近において前記油孔の入口開口部の開口縁がカム面の外側縁に接触する位置を避けた部位に形成したことを特徴とする内燃機関のバルブリフタ。
前記油孔を、前記揺動カムが一方向へ揺動ストロークしてカム面が前記冠部上面の内周側から外周側へ転接して機関弁を開作動させた際における高面圧領域内であって、前記折り返し地点付近において前記油孔入口開口部の開口縁が前記カム面の外側縁に接触する位置を避けた部位に形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバルブリフタ。
前記油孔を、バルブリフタの前記冠部下面のほぼ中央に突設されたボス部のほぼ外周面位置から前記折り返し地点付近での入口開口部の開口縁が前記カム面の外側縁に接触する位置を避けた内周側部位に形成したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバルブリフタ。
前記油孔を、前記ボス部の外周面にほぼ沿って貫通形成し、前記油孔の内周面を前記ボス部の外周面に連続するように形成したことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のバルブリフタ。