JP3268463B2 - 内燃機関用油圧式タペット - Google Patents

内燃機関用油圧式タペット

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JP3268463B2
JP3268463B2 JP08026392A JP8026392A JP3268463B2 JP 3268463 B2 JP3268463 B2 JP 3268463B2 JP 08026392 A JP08026392 A JP 08026392A JP 8026392 A JP8026392 A JP 8026392A JP 3268463 B2 JP3268463 B2 JP 3268463B2
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【０００１】本発明は、内燃機関における直動型の動弁
機構に装着することにより、動弁系に生じたバルブクリ
アランスを自動的になくすようにした油圧式タペットに
関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＤＯＨＣ式エンジンに代表される
直動型の動弁機構に、油圧式タペットを設けることが多
くなってきている。油圧式タペットは、エンジン運転中
の熱的影響や、動弁機構を構成している各部品の摩耗等
によるバルブクリアランスを常に零に保って、動弁系よ
り発する機械的騒音を低減しうる効果を有している。
【０００３】この種の従来の油圧式タペットとしては、
例えば特公平１−20286号公報に開示されているのもの
がある。
【０００４】この開示された油圧式タペットは、プラン
ジャを収容して案内する円筒形のインナケースを、アウ
タケースの内側面から半径方向に内方へ延出するウエブ
をもって一体的に連設し、かつアウタケースの上面に、
回転カムと接触する受板を固着して構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エンジンの許容回転数
を高めるためには、動弁系における運動する部品の重量
を可能な限り軽減して、慣性力による影響を少なくし、
バルブのカムに対する追従性を高めることが必要であ
る。特に、油圧式タペットは、バルブクリアランス調整
機構を内蔵しているため、通常のタペットに比べて、重
量の点で不利であり、強くその軽量化が望まれている。
【０００６】また、回転カムと直接接触して激しく上下
動するため、高い剛性が要求されることは、言うまでも
ない。
【０００７】上記した従来の油圧式タペットのように、
プランジャを収容しているインナケースを、アウタケー
スに設けたウエブによってのみ支持したものでは、イン
ナケースはもとより、ウエブやアウタケースをも、かな
り厚肉として、その剛性を高める必要がある。
【０００８】さらに、カムと接触して大きな荷重を受け
る受板は、アウタケースの上面に止着されているため、
接合面積を増大して高い接合強度を得るには、アウタケ
ースを厚肉とせざるを得ない。
【０００９】このように、各部を厚肉とすると、当然タ
ペット全体の重量が増加し、エンジンの許容回転数を高
めるのに障害となる。
【００１０】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、強度、剛性を低下させることなく、タペ
ット全体の軽量化を図り、もって、エンジンの許容回転
数を高めることができるようにした、内燃機関用油圧式
タペットを提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、上端が回転カムと摺接しうるようにし
て、シリンダヘッドに摺動自在として嵌合された円筒形
をなすボディ内に、エンジンバルブのステム端と当接す
るアウタプランジャを備えるバルブクリアランス調節ユ
ニットを収容してなる内燃機関用油圧式タペットにおい
て、前記ボディを、シリンダヘッドに嵌合可能な外筒
と、外筒の上縁から内向きに所要長さ延出し、中央部に
円形の開口部を有する上片と、該上片の内方の開口端縁
に下向きに連設され、前記アウタプランジャを摺動可能
に案内する内筒とよりなるものとし、かつこれらを板金
により一体成形するとともに、前記上片の上面に、内筒
の上端開口部を閉塞し、かつ上面がカムと摺接する閉塞
板を固着し、さらに、前記外筒の内周面と内筒の外周面
との適所を、それらの間に形成された空室を上下に仕切
る補強部材により結合したことを特徴としている。
【００１２】
【作用】アウタプランジャを案内する内筒を、例えば薄
肉鋼板をプレス加工することにより、外筒及び上片と一
体的に成形し、かつ内筒と外筒同士を、補強部材をもっ
て互いに結合し、さらに、上片の上面にカムと摺接する
閉塞板を固着したことにより、径及び軸方向に作用する
荷重に対して、高い剛性が得られ、ボディ全体を薄肉化
しても、所要の強度を得ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の油圧式タペットの第１実施例
を示している。
【００１４】図中(１)は、薄肉円筒形をなすボディで、
シリンダヘッド(２)に上下に摺動自在に嵌合された外筒
(３)と、その上端に連設された内方を向くリング状の上
片(４)と、上片(４)の内周端より下向きに連設された短
寸の内筒(５)とを備えている。このボディ(１)は、例え
ば薄肉鋼板をプレス等により深絞り加工して、容易に成
形しうる。
【００１５】内筒(５)は、外筒(３)の高さのほぼ半分の
高さを有し、かつその中間部から上端に至る部分は、拡
径部(5a)となり、その下方は、小径部(5b)となってい
る。拡径部(5a)の周壁には、適数の油孔(６)が穿設され
ている。
【００１６】外筒(３)の外周面の中間部には、内方を向
く環状凹溝(７)が形成され、環状凹溝(７)の適所には、
油孔(８)が穿設されている。この油孔(８)は、シリンダ
ヘッド(２)に形成された油道(９)と連通している。
【００１７】外筒(１)と内筒(５)との間における環状の
空室(10)は、放射方向に下傾するリング状の補強部材(1
1)をもって、上下に区画されている。詳しく言うと、補
強部材(11)の内周に設けた上向フランジ(11b)を、内筒
(５)の外面下部に嵌合して固着し、かつ補強部材(11)の
外周に設けた下向フランジ(11b)を、外筒(３)における
環状凹溝(７)の下端の内周面に嵌合して固着してある。
【００１８】補強部材(11)と内筒(５)及び外筒(３)との
接合は、溶接、ろう付け、接着等によってなされる。
【００１９】内筒(５)の小径部(5b)内には、有底筒状の
アウタプランジャ(12)が摺動自在として嵌合され、アウ
タプランジャ(12)内には、有底筒状のインナプランジャ
(13)が、摺動自在に嵌合されている。アウタプランジャ
(12)の底面とインナプランジャ(13)の下面との間は、高
圧油室(14)となっている。
【００２０】インナプランジャ(13)の底壁(13a)の中心
には、高圧油室(14)と連通する上下方向の通孔(15)が穿
設されている。
【００２１】高圧油室(14)内には、通孔(15)の開口下端
に当接して、これを開閉しうるチェックボール(16)と、
上端の外向フランジ部を底壁(13a)の下面に当接させた
有底円筒状のリテーナ(17)と、チェックボール(16)とリ
テーナ(17)の底面との間に設けた圧縮コイルばね(18)と
からなる逆止弁機構と、アウタプランジャ(12)の底面と
リテーナ(17)の外向フランジとの間に設けた戻しばね
(圧縮コイルばね)(19)とが収容されている。
【００２２】前記逆止弁機構、及び戻しばね(19)によ
り、バルブクリアランス調節ユニット(Ａ)が構成されて
いる。
【００２３】アウタプランジャ(12)とインナプランジャ
(13)とは、戻しばね(19)により、互いに離間する方向に
付勢されている。
【００２４】リテーナ(17)の周壁には、複数の油孔(20)
が穿設され、これにより、リテーナ(17)の内外は連通状
態となっている。
【００２５】アウタプランジャ(12)は、その上部外周面
に設けた環状凹溝(21)に、スナップリング(22)を嵌合す
ることにより、内筒(５)の小径部(5b)を通って脱落しな
いようにしてある。
【００２６】ボディ(１)における上片(４)の上面には、
外筒(３)の外径とほぼ等径をなす円形閉塞板(23)が、溶
接、ろう付け、液相焼着又は接着等の接合手段により固
着されている。閉塞板(23)の材料としては、鋼又は鉄系
材料を、浸炭、窒化、調質等により硬化したもの、ある
いは、耐摩耗性の表面処理を施してなるチタン、アルミ
ニウム合金、ファインセラミックス等が用いられる。
【００２７】上記インナプランジャ(13)の上方への動き
は、その上端が閉塞板(23)の下面と当接することによ
り、規制されている。
【００２８】インナプランジャ(13)の上端が閉塞板(23)
の下面に当接した際におけるインナプランジャ(13)内の
空間は、低圧油室(24)となる。なお、閉塞板(23)の下面
におけるインナプランジャ(13)との当接面には、油溝(2
5)が刻設されている。
【００２９】アウタプランジャ(12)及びインナプランジ
ャ(13)の外周面と、内筒(５)の内周面との間に形成され
る油導入室(26)は、上記油溝(25)を介入して、低圧油室
(24)と連通している。
【００３０】油導入室(26)は、内筒(５)に穿設された油
孔(６)を介して、内筒(５)と外筒(３)間に形成された貯
油室(27)と連通している。
【００３１】貯油室(27)は、外筒(３)に穿設された油孔
(８)を介して、シリンダヘッド(２)内の油道(９)と連通
しており、油道(９)を循環するエンジンオイルは、貯油
室(27)、油導入室(26)及び低圧油室(24)に供給される。
【００３２】閉塞板(23)の上面には、回転カム(28)が当
接している。
【００３３】アウタプランジャ(12)の下面には、エンジ
ンのバルブステム(32)の上端が当接している。バルブス
テム(32)は、１対のコッタ(30)(30)で保持された受片(3
1)を備え、受片(31)は、バルブスプリング(29)により上
方へ付勢されている。
【００３４】次に、上記実施例の作用について説明す
る。回転カム(28)が回転してボディ(１)全体を押し下
げ、エンジンバルブを開くためにバルブステム(32)を押
し下げようとすると、インナプランジャ(13)は、戻しば
ね(19)に抗して、アウタプランジャ(12)内を下降する。
そのため、高圧油室(14)内は低圧油室(14)内よりも高圧
となり、チェックボール(16)は通孔(15)を閉じ、高圧油
室(14)内のオイルの圧力は急激に上昇する。これによ
り、高圧油室(14)内のオイルは、剛体のように作用し、
アウタプランジャ(12)とインナプランジャ(13)との相対
移動は阻止され、バルブステム(32)は、バルブスプリン
グ(29)に抗して、確実に下降し、エンジンバルブは開か
れる。
【００３５】エンジンバルブが開いている間は、高圧油
室(14)内は高圧に保たれ、かつ高圧油室(14)内のオイル
の一部は、アウタプランジャ(12)とインナプランジャ(1
3)との間の僅かの間隙を通って、油導入室(26)へ僅かず
つリークする。そのため、高圧油室(14)内のオイルの量
は若干減少し、アウタプランジャ(12)は、内筒(５)及び
インナプランジャ(13)に対して極く僅か上方へ移動す
る。
【００３６】回転カム(28)がさらに回転し、バルブステ
ム(32)を介して、エンジンバルブが閉じると、バルブス
プリング(29)の力は、アウタプランジャ(12)に作用しな
くなる。そのため、アウタプランジャ(12)は、上方へ移
動した分だけ、すなわち、バルブステム(32)の上端とア
ウタプランジャ(12)の下端との間に生じた間隙分だけ、
内筒(５)及びインナプランジャ(13)に対して下方へ移動
し、見かけ上伸長する。
【００３７】これと同時に、チェックボール(16)が通孔
(15)を開いて、リークしたと同じ量のオイルを、低圧油
室(24)より高圧油室(14)側へ補給する。
【００３８】上述したリーク作用と補給作用により、回
転カム(28)と閉塞板(23)との間、又はアウタプランジャ
(12)とバルブステム(32)の上端との間に形成される隙間
は常に零に保たれ、かつ動弁系の機械的、熱的影響によ
り生じるバルブクリアランスの変化を、自動的に補正す
ることができる。
【００３９】以上説明したように、上記第１実施例の油
圧式タペットにおいては、バルブステム(32)と直接当接
して強い反力を受けるアウタプランジャ(12)を案内する
内筒(５)を、薄肉の鋼板により、外筒(３)及び上片(４)
と一体的に成形し、かつ内筒(５)の外周面と外筒(３)の
内周面同士を、放射方向に向かって下向傾斜する補強部
材(11)をもって互いに結合したため、ボディ(１)全体を
薄肉化したにも拘らず、径方向及び軸方向に作用する荷
重に対して、高い剛性を発揮する。
【００４０】しかも、閉塞板(23)とボディ(１)における
上片(４)との接合部の面積が大きいため、高い接合強度
が得られる。
【００４１】次に、本発明の第２実施例を図２を参照し
て説明する。なお、上述の第１実施例と同様の部材に
は、同じ符号を付すにとどめて、その詳細な説明を省略
する。
【００４２】第２実施例のボディ(１)における外筒(33)
は、外径が等しい上部筒(33a)と下部筒(33b)とからな
り、上部筒(33a)の下端部内側に、下部筒(33b)の上端部
における小径部(33c)を嵌合して固着してある。上部筒
(33a)には、上記実施例と同様の内向の上片(４)と、内
筒(５)が、一体的に設けられている。
【００４３】下部筒(33b)の小径部の上端からは、上記
実施例と同様の補強部材(11)が連設され、その内端の上
向フランジ(11a)は、内筒(５)の下部外側に固着されて
いる。
【００４４】アウタプランジャ(12)の下端部は、小径の
突栓(12a)となっており、内筒(５)内にアウタプランジ
ャ(12)を嵌合したのち、内筒(５)の下部開口端を、突栓
(12a)に向かって内方に折曲することにより、アウタプ
ランジャ(12)の下方への抜け止めがなされる。
【００４５】第２実施例においても、上記第１実施例と
同様の作用、効果を有するのは勿論であるが、上部筒(3
3a)及び下部筒(33b)の高さを短寸としてあるので、その
深絞り加工が容易である。また、補強部材(11)が下部筒
(33b)と一体をなしているので、組立が容易である。
【００４６】図３は、本発明の第３実施例を示す。第３
実施例は第１実施例を変形したもので、補強部材(11)の
内端における上向フランジ(34)を長寸として、アウタプ
ランジャ(12)に対する案内面を大とし、かつその外周面
に、外筒(３)の内側より下向連設した内筒(35)を固着し
たものである。
【００４７】図４は、本発明の第４実施例を示す。第４
実施例は第２実施例を変形したもので、下部筒(33b)と
一体をなす補強部材(11)の内側の上向フランジ(36)を長
めとして、アウタプランジャ(12)の案内面を大とし、か
つその外周面に、上部筒(33a)の内側より下向連設した
内筒(37)を固着したものである。
【００４８】アウタプランジャ(12)の抜け止めは、第１
実施例と同様、アウタプランジャ(12)の上端部外周面に
形成した環状凹溝(21)に、スナップリング(22)を嵌着す
ることにより行なう。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、次のような効果が得ら
れる。
【００５０】(ａ) 外筒、上片及び内筒よりなるボディ
を、例えば薄肉鋼板等の板金をプレスにより深絞り加工
することにより、容易に一体成形することができ、油圧
式タペットの軽量化が図れる。
【００５１】(ｂ) その結果、バルブ駆動時の慣性力が
小さくなって、エンジンの許容回転数を高めることが可
能となり、最高出力が向上する。
【００５２】(ｃ) また、上片の上面全体には閉塞板が
固着され、かつ外筒の内周面と内筒の外周面とは、補強
部材により結合されているため、ボディを板金により形
成したにも拘らず、高い剛性が得られる。
【００５３】(ｄ) ボディを板金により一体成形するこ
とにより、一般的な型成形に比して、製造コストが低減
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す中央縦断正面図であ
る。
【図２】同じく第２実施例を示す中央縦断正面図であ
る。
【図３】同じく第３実施例を示す半断面図である。
【図４】同じく第４実施例を示す半断面図である。
【符号の説明】
(１)ボディ (２)シリンダヘッド (３)外筒 (４)上片 (５)内筒 (5a)拡径部 (5b)小径部 (６)油孔 (７)環状凹溝 (８)油孔 (９)油道 (10)空室 (11)補強部材 (11a)上向フランジ (11b)下向フランジ (12)アウタプランジャ (12a)突栓 (13)インナプランジャ (13a)底壁 (14)高圧油室 (15)通孔 (16)チェックボール (17)リテーナ (18)圧縮コイルばね (19)戻しばね (20)油孔 (21)環状凹溝 (22)スナップリング (23)閉塞板 (24)低圧油室 (25)油溝 (26)油導入室 (27)貯油室 (28)回転カム (29)バルブスプング (30)コッタ (31)受片 (32)バルブステム (33)外筒 (33a)上部筒 (33b)下部筒 (33c)小径部 (34)上向フランジ (35)内筒 (36)上向フランジ (37)内筒 (Ａ)バルブクリアランス調節ユニット

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上端が回転カムと摺接しうるようにし
    て、シリンダヘッドに摺動自在として嵌合された円筒形
    をなすボディ内に、エンジンバルブのステム端と当接す
    るアウタプランジャを備えるバルブクリアランス調節ユ
    ニットを収容してなる内燃機関用油圧式タペットにおい
    て、 前記ボディを、シリンダヘッドに嵌合可能な外筒と、外
    筒の上縁から内向きに所要長さ延出し、中央部に円形の
    開口部を有する上片と、該上片の内方の開口端縁に下向
    きに連設され、前記アウタプランジャを摺動可能に案内
    する内筒とよりなるものとし、かつこれらを板金により
    一体成形するとともに、前記上片の上面に、内筒の上端
    開口部を閉塞し、かつ上面がカムと摺接する閉塞板を固
    着し、さらに、前記外筒の内周面と内筒の外周面との適
    所を、それらの間に形成された空室を上下に仕切る補強
    部材により結合したことを特徴とする内燃機関用油圧式
    タペット。
  2. 【請求項２】 補強部材が、放射方向に向かって下向傾
    斜している請求項１に記載の内燃機関用油圧式タペッ
    ト。
  3. 【請求項３】 外筒が、上片及び内筒を備える上部筒
    と、その下端部に上端部が固着された下部筒とよりな
    り、かつ下部筒の上端に補強部材が連設されている請求
    項１または２記載の内燃機関用油圧式タペット。
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