JPH01232103A

JPH01232103A - エンジンのバルブ駆動装置

Info

Publication number: JPH01232103A
Application number: JP5866788A
Authority: JP
Inventors: Toru Kurisu; 徹栗栖
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-03-12
Filing date: 1988-03-12
Publication date: 1989-09-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンのバルブ駆動装置に関し、特に吸気
弁のバルブラッシュを調整する油圧式バルブラッシュア
ジャスタを倫えたものの改良に関するものである。

（従来技術）従来より、エンジンのバルブ駆動装置（動弁装置）に備
えられている油圧式バルブラッシュアジャスタとして、
例えば特開昭５９−８７２１２号公報に開示されている
ように、本体ボディに対して摺動自在に配設されたプラ
ンジャと、該プランジャと本体ボディとの間に形成され
、オイルが供給される圧力室と、該圧力室に縮装された
復帰用のスプリングとを備え、吸気弁のバルブラッシュ
の発生時には、上記スプリングの復帰付勢力によりプラ
ンジャを伸長させながら、圧力室にオイルを供給して当
該プランジャを吸気弁のステム上端部に当接させること
により、吸気弁のバルブラッシュを零に調整して、動弁
騒音を低減し、かつ静粛性の向上を図るようにしたもの
が一般に知られている。

このような構成の油圧式バルブラッシュアジャスタでは
、上記圧力室内に供給されたオイルの一部がプランジャ
摺動面のオイル漏れ通路から外部に漏洩し、吸気弁の開
弁動作時には、プランジャが吸気弁からの反作用により
スプリングの付勢力に抗して若干収縮（沈み）動作して
、圧力室内のオイル漏れ通路を経て外部にリーク漏洩し
ながら、吸気弁の開弁動作が行なわれるようになってい
る。

ところで、一般にエンジンの性能には、アイドル安定性
や高回転時の出力性能があり、当然これらの双方の性能
を共に良好に確保することが望まれる。

そのためには、先ずアイドル時において、吸気弁と排気
弁とのバルブオーバラップ量を減少させるか若しくは無
くする一方、高回転時には、吸気弁の開弁期間を太きく
（排気弁とのバルブオーバラップ量を大きく）するよう
にして、吸気充填量の向上を図るようにすることが最も
簡単である。

そこで、このような観点から最近では、低回転時と高回
転時とでバルブタイミングを変更する機構（例えば、特
開昭５８−１３３４０９号公報参照）が種々提案されて
いる。しかしながら、このような機構では構造が複雑と
なり、コストが増加する問題が生じる。そのため、本出
願人は、上記のような油圧式バルブラッシュアジャスタ
のオイル漏れ特性を利用し、このオイル漏れ特性（単位
時間当たりのオイル漏れｍ）を基本的には小さく設定し
て、本来の目的である動弁騒音の低減作用を有効に発揮
させる共に、吸気弁の開弁当初にはオイル漏れ特性を大
きくすることによりリーク量を増大させて、エンジン低
回転時に開弁当初のリフト量を低減するようにして、も
ちろん排気弁とのバルブオーバラップ期間はあるものの
、その実質的なオーバラップ量を可及的に小さくずろこ
とによってアイドル安定性の向上を図るようにするとと
もに、他方エンジン高回転時には開弁当初でのリフト量
を上記エンジン低回転時よりも増大させることによって
吸気弁の開口面積を大きくして出力性能を可及的に向上
させるようにした構成のものを考えた。

この構成では、上述したような吸気弁のバルブラッシュ
を調整する油圧式バルブラッシュアジャスタを備えたエ
ンジンの動弁装置を前提とし、上記油圧式バルブラッシ
ュアジャスタに対して、圧力調整用プランジャの沈み作
動時に圧力室のオイルを外部に漏洩させるオイル漏れ通
路を設け、該オイル漏れ通路を、上記プランジャの沈み
量が設定値以下のときに通路面積が大きくなるように、
他方プランジャの沈み量が上記設定値を越えるときには
同通路面積が小さくなるように構成している。そして、
エンジン低回転時、すなわち吸気弁の開弁当初（換言す
ると排気弁とのバルブオーバラップ期間）には当然プラ
ンジャの沈み量が設定値以下であって、オイル漏れ通路
の通路面積が大きく、従って、単位時間当たりのオイル
漏れ量が多くなるので、オイル漏れ量が増大してプラン
ジャの沈み量が大きくなる。その結果、吸気弁のリフト
ａが少なくなって、上記排気弁とのバルブオーバラップ
量が小さくなり、結局上述のバルブオーバラップ期間が
減少したのと同様になるのでアイドル安定性が向上する
。他方、上記プランジャの沈み量が設定値を越えると、
オイル漏れ通路の通路面積が小さくなって、単位時間当
たりのオイル漏れ量が少なくなるので、プランジャの沈
み度合が小、さくなり、吸気弁のリフト低減量は少なく
なる。

一方、エンジン高回転時、すなわち吸気弁の開弁当初で
は、上記プランジャの沈み量は設定値以下の領域にあっ
て、単位時間当たりのオイル漏れ量は多いものの、吸気
弁の開時間が短くて、オイル漏れ量は少なく、従ってプ
ランジャの沈み量が少なくなるので、吸気弁のリフト量
が大きくなる。

その結果、実質的に吸気弁の開口期間が増大したのと同
様になり、その出力性能が向上することになる。しかも
、上記プランジャの沈み量が設定値を越えた後は、上記
エンジン低回転時よりも早期に閉弁するが結局オイル漏
れ通路の通路面積が小さく単位時間当たりのオイル漏れ
は小さいので、プランジャの沈み量はエンジン低回転時
とさほど差がない。その結果、吸気弁の着座が緩やかに
行なわれて、動弁騒音の低減効果が有効に確保されるこ
とになる。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上記のようなオイル漏れ通路の通路面積をプ
ランジャの沈み爪に応じて可変するような構成とした場
合、次の問題が生じる。

すなわち、上述のような動弁系の各部は機械的な摩耗に
よって動作ストロークやリフト量が変化する。また、上
記プランジャの初期沈み量は、エンジンの運転条件によ
っても変化する。

その結果、第２図の特性の（ａ）に示す基卆点（初期値
）が変化し、結局最終的な特性（ｂ）も変動することに
なって正確な制御が行なえない問題がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の問題を解決することを目的としてなさ
れたものであって、該問題を解決するために、エンジン
動弁系のバルブとバルブ作動用のカムとの間に油圧式バ
ルブラッシュアジャスタを介設してなるエンジンにおい
て、上記油圧式バルブラッシュアジャスタを相互に連係
作動するカム側第１のアジャスタ部材とバルブ側第２の
てジャスタ部材との２組の油圧式バルブラッシュアジャ
スタによって構成し、上記第２のアジャスタ部材の高圧
室からのオイルリーク量を上記第１のアジャスタ部材の
低圧室からのオイルリーク量よりも小さく設定する一方
、上記第２のアジャスタ部材の復帰スプリングの付勢力
を上記第１のアジャスタ部材の復帰スプリングの付勢力
よりも大に設定してなるものである。

（作　用）上記本発明の問題解決手段によると、動弁用のカムと該
カムによって開弁作動されるバルブとの間に位置して設
けられていて、上記バルブのバルブラッシュを自動的に
調整する市川式バルブラッシュアジャスタが低圧油室を
有する上記カム側第１のアジャスタ部材と高圧油室を有
する第２のアジャスタ部材との特性を異にする２組のア
ジャスタ部材により構成し、カム作動時における上記各
油室のオイルリーク量を上記第１のアジャスタ部材より
第２のアジャスタ部材側の方を少なく設定している。

そして、上記オイルリーク量の多い第１のアジャスタ部
材側で初期沈み量を決定する正確な動特性を実現し、ま
たオイルリーク量の少ない第２のアジャスタ部材で静特
性を実現するようになっている。

しかも、上記第２の復帰スプリングの付勢力が第１の復
帰スプリングの付勢力よりも大きいので低圧室側初期容
積は極めて正確に設定され、初期値の変動が確実に吸収
される。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

先ず、第１図は本発明の第１実施例に係るエンジンのバ
ルブ駆動装置の要部の構成を示している。

図中、符号ｌはシリンダヘッド、２は該シリンダヘッド
ｌの上方に配設されエンジンに同期して回転するカム、
３は該カム２の下方に配設された吸気弁（そのステム部
）であって、カム２と吸気弁３との間には、上記シリン
ダヘッドｌのプランジャ挿入孔ｌａ内に摺動自在に嵌挿
した中空状のパケット４及び該パケット４の内部に位置
して設けられた油圧式バルブラッシュアジャスタ５とが
配置されている。そして、上記カム２の回転により当該
パケット４及び油圧式バルブラッシュアジャスタ５を介
して上記吸気弁３を上下方向にストローク作動させて開
閉弁作動させるようになっている。

上記油圧式バルブラッシュアジャスタ５は、先に述べた
従来のものと異なり、上方側から下方側に見て、先ず上
方側に位置して中圧室３３を形成する第１のアジャスタ
部５Ａと、下方側に位置し従来と同様の高圧室２３を形
成する第２のアジャスタ部５Ｂとの２組のアジャスタ部
材によってプランジャ９部を構成している。

先ず第１のアジャスタ部５Ａは、上記シリンダヘッドｌ
のプランジャ挿入孔１ａに嵌合されている逆方向（倒立
）有底スリーブ状のパケット４上壁面内側中央に位置し
て吊設固定された筒状の第１のアジャスタボデー８Ａと
、該第１のアジャスタボデー８Ａの下端側連通孔８ａの
下面に位置し第ｌのバルブスプリング４１で当該連通孔
８ａを閉弁するように当接された第１のチエツクボール
ｌＩと、該第１のチエツクボール！１を上記第１のバル
ブスプリング４１を介してフローティング支持するとと
もに第１のリターンスプリング２！を介して後述する第
２のアジャスタボデー８Ｂとの間で相互に離隔される方
向に押圧付勢された有底筒状の第１のチエツクバルブケ
ース３１とから構成されている。

また、第２のアジャスタ部５Ｂは、Ｌ記第１のアジャス
タボデー８Ａの同軸上下方に位置し上記第１のアジャス
タ′ボデー８Ａ下面との間で上記第１のリターンスプリ
ング２１を介して中圧室３３を形成する第２のアジャス
タボデー８Ｂと、該アジャスタボデー８Ｂの下端側連通
孔８ｂの下面に位置し第２のバルブスプリング４２によ
って当該連通孔８ｂを閉弁するように当該された第２の
チエツクボール１２と、該第２のチエツクボール１２を
上記第２のバルブスプリング４２を介してフローティン
グ支持するとともに上記第１のリターンスプリング２１
の付勢力よりも付勢力が相当に大きい第２のリターンス
プリング２２を介して上方に付勢され後述するプランジ
ャ内底部９ａとの間に従来と同様の高圧室２３を形成す
る第２のチエツクバルブケース３２とから構成されてお
り、上記第２のアジャスタボデー８Ｂの外周面には高圧
室形成用のシールリング２８が嵌合されている。

上記第１および第２のチエツクバルブは、各々上記パケ
ット４内のオイルリザーブ室１６から第１および第２の
各アジャスタボデー８　Ａ、８　Ｂ内からのオイルの流
出は許すが、流入は許さないようになっている。

一方、上記プランジャ９は、有底の筒状体によって形成
され、上記第１および第２のアジャスタボデー８Ａ、８
Ｂをそれぞれ上述の如く中圧室３３、高圧室２３を形成
する状態で上下に摺動可能に嵌合しているとともに、そ
れ自身上記パケット４内の中央部に内股固定されたガイ
ド部材Ｉ５によって上下方向にスライド可能に支持され
ている。

さらに、上記パケット４の内部には、該パケット４と、
上記プランジャ９をガイドするガイド部材１５とでオイ
ルのリザーブ室Ｉ６が形成され、該リザーブ室１６内は
、パケット４側部に設けたオイル流入口１７を介してシ
リンダヘッド１のオイル通路１８に連通されている共に
、パケット４の頭部内壁に設けたオイル流出口１９を介
して上記各アジャスタボデー８Ａ、８Ｂの内部に連通さ
れるようになっており、シリンダヘッドｌのオイル通路
１８からのオイルを上記リザーブ室１６に、供給した後
、先ず第１のアジャスタボデー８Ａの内部から第１のチ
エツクバルブを介して中圧室３３に供給するようにして
いる。

そして、さらに該中圧室３３のオイルが上記第２のアジ
ャスタボデー８Ｂの内部から第２のチエツクバルブを経
て高圧室２３に供給される。

そして、上記の構成において、符号２４は内側バネ２５
と外側バネ２６との二重のバネによって形成された容積
量規制バネであり、上記吸気弁３の着座期間中において
上記中圧室３３の容積が常に一定値に保持されるように
上記第１のリターンスプリング２１に較べて相当に付勢
力の高い（硬度の高い）バネを使用して構成されている
（第３図参照）。

したがって、以上の実施例の構成によると、上記吸気弁
３にバルブラッシュ２が生じたとすると、先ず上記第１
のアジャスタ部８Ａの第１のリターンスプリング２１．
第２のアジャスタ部８Ｂの第２のリターンスプリング２
２が共に伸びて上記中圧室３３、高圧室２３内に各々当
該リターンスプリング２１．２２の伸び量に比例した容
積変化分だけリザーブ室１６よりオイルが流入し、流入
完了状態において上記プランジャ９の先端９ｂが上記吸
気弁３のステム＆ａの上端に当接することによってバル
ブラッシュ量が零値に調整される。

そして、上記プランジャ９の内周面側には上記第１およ
び第２の各アジャスタボデー８　Ａ、８　Ｂの外周面と
の間で各々所定クリアランスの第１オイル漏洩通路（オ
イルリーク通路）２０ａ、第２オイル漏洩通路（オイル
リーク通路）２０ｂを形成しており、上記吸気弁３の開
弁作動時（カム２によるパケット４の抑圧時であり、そ
れによって上記プランジャ９が沈み動作する時）に各々
中圧室３３、高圧室２３より所定のオイルを上記リザー
ブ室１６側にリークさせるようになっている。

ここで、上記高圧室２３をリザーブ室１６に連通せしめ
る第２のオイル漏洩通路２０ｂは、上記シールリング２
８の存在によりオイルのリーク量が大きく制限される結
果、同高圧室２３側からのオイルのリーク量は上記中圧
室３３側からのオイルリーク量よりも相当に小さくなる
。

従って、再ンジン回転に同期して作動する上記カム２に
よってパケット４が押圧されると、上記第１のアジャス
タボデー８Ａの下降により先ず上記圧力の低い中圧室３
３が圧縮され、当該中圧室３３内の充満オイルを上記第
１のオイル漏洩通路２０ａを介して急速にリザーブ室１
６にリークさせる。この結果、プランジャ９の初期沈み
領域において上記第２図の２段折れ特性の（ａ）の特性
が実現される。しかも、該場合において上記（ａ）の特
性の初期値を決定する中圧室３３の着座時の容積は、上
述のように第１のリターンスプリング２１の付勢圧に較
べて高い付勢圧の第２のリターンスプリング２２と二重
バネよりなる容積規制バネ、２６を採用（第３図参照）
しているので、その共働によ゛り少々の動弁系の摩耗や
緩み等があっても正確に容積量を一定に規制することが
でき、従来のような初期値（初期沈み量）の変動は生じ
ない。

次に、上述のようにして中圧室３３のオイルリークが完
了すると、（第２図Ｘ点時）、続いて第２のアジャスタ
ボデー８Ｂの下降が始まり、それに伴なって上記高圧室
２３内のオイルが上記第２のオイル漏洩通路２０ｂを介
してリークするようになるが、この時のリーク量は上述
の中圧室３３の場合に較べて小となるために第２図（ｂ
）部の特性となる。この結果、全体として同図（ａ）　
＋　（ｂ）のような２段折れ特性が高精度に実現される
。

しかも、この第２図の特性の（ｂ）部は、第２のオイル
通路２ｂの通路面積は一定であるためにエンジンの回転
数が変わると、結局単位時間当たりのオイルリーク量も
変化することになるから、エンジン回転数Ｎｅに応じて
自動的にバルブタイミングが可変設定されるようになり
、一般のＶＶＴシステムのような複雑なバルブタイミン
グ可変機構が必要なくなる。

次に〈第４図は上述のものと同様の油圧バルブラッシュ
アジャスタ５を上述のような直動型のものではなくロッ
カーアーム内蔵型に変形した本発明の第２実施例に係る
エンジンのバルブ駆動装置を示している。

該第４図の構成では、基端側のロッカーアーム内嵌合孔
に下側から嵌合するために上述の第１のアジャスタボデ
ー８Ａ’側を第２のアジャスタボデー８Ｂ’およびプラ
ンジャ９′に対して上方側から外嵌することにより、上
記第１の実施例の場合と全く同様の中圧室３３′、高圧
室２３′を各々形成している。また、その結果、第１の
オイル漏洩通路２０ａ′が上記第１のアジャスタボデー
８Ａ’の筒体部内壁面と第２のアジャスタボデ−８Ｂ’
外周面との間に、また第２のオイル漏洩通路２０ｂ′が
上記第１のアジャスタボデー８８’の筒体部内壁面とプ
ランジャ９′の外周面との間に各々形成されているが、
それらの作用及び効果は全て上記第１の実施例の場合と
全く同様であり、同様の目的を達成し得るものである。

（発明の効果）本発明は以上に説明したように、エンジン動弁系のバル
ブとバルブ作動用のカムとの間に重圧式バルブラッシュ
アジャスタを介設してなるエンジンにおいて、上記油圧
式バルブラッシュアジャスタを相互に連係作動するカム
側第１のアジャスタ部材とバルブ側第２のアジャスタ部
材との２組の油圧式バルブラッシュアジャスタによって
構成し、上記第２のアジャスタ部材の高圧室からのオイ
ルリーク量を上記第１のアジャスタ部材の低圧室からの
オイルリーク量よりも小さく設定する一方、上記第２の
アジャスタ部材の復帰スプリングの付勢力を上記第１の
アジャスタ部材の復帰スプリングの付勢力よりも大に設
定したことを特徴とするものである。

すなわち、該本発明の構成では、動弁用のカムと該カム
によって開弁作動されるバルブとの間に位置して設けら
れていて、上記バルブのバルブラッシュを自動的に調整
する油圧式バルブラッシュアジャスタが低圧油系を有す
る上記カム側第１のアジャスタ部材と高圧油室を有する
第２のアジャスタ部材との特性を異にする２組のアジャ
スタ部材により構成し、カム作動時における上記各油室
のオイルリーク量を上記第１のアジャスタ部材より第２
のアジャスタ部材側の方を少なく設定している。

しかも、上記第２の復帰スプリングの付勢力が第１の復
帰スプリングの付勢力上りら大きいので低圧室側初期容
積は極めて正確に設定され、初期値の変動が確実に吸収
される。

従って、上記本発明の構成によると、エンジン回転数に
応じて任意かつ自動的にバルブタイミングを可変コント
ロールすることができるようになり、従来のような複雑
な切換機構が不要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るエンジンのバルブ駆動
装置の断面図、第２図は、同装置のバルブ特性を示すグ
ラフ、第３図は、同装置に於けるバルブ荷重と復帰バネ
変位量との関係を示すグラフ、第４図は、本発明の第２
の実施例に係るエンジンのバルブ駆動装置の要部の断面
図である。１　・・・・・シリンダヘッド２　・・・・−カ　　ム３　・・・・・吸気弁４　・・・・・パケット５　・・・・・油圧式バルブラッシュアジャスタ８Ａ・
・・・・第１のアジャスタボデー８Ｂ・・・・・第２の
アジャスタボデー９　・・・・・プランジャ１１・・・・−第１のチエツクボール１２・・・・・第２のチエツクボール１６・・・・・オイルリザーブ室２０ａ　・・・・第１のオイル漏洩通路２０ｂ　・・・
・第２のオイル漏洩通路２１・・・・・第１のリターン
スプリング２２・・・・・第２のリターンスプリング２
３・・・・・高圧室２６・・・・・容積規制バネ３３・・・・・中圧室時＋１１１　ｆ秒）容積規制バネ２≠ 密　　　　　　変位　（Ｘ）ｆ″＃第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

１、エンジン動弁系のバルブとバルブ作動用のカムとの
間に油圧式バルブラッシュアジャスタを介設してなるエ
ンジンにおいて、上記油圧式バルブラッシュアジャスタ
を相互に連係作動するカム側第１のアジャスタ部材とバ
ルブ側第２のアジャスタ部材との２組の油圧式バルブラ
ッシュアジャスタによって構成し、上記第２のアジャス
タ部材の高圧室からのオイルリーク量を上記第１のアジ
ャスタ部材の低圧室からのオイルリーク量よりも小さく
設定する一方、上記第２のアジャスタ部材の復帰スプリ
ングの付勢力を上記第１のアジャスタ部材の復帰スプリ
ングの付勢力よりも大に設定したことを特徴とするエン
ジンのバルブ駆動装置。