JPH0236881Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の動弁機構に施用して良好
な、ラツシユ調整可能なバルブロツカアームに関
する。

内燃機関においては、良く知られているように
機関の発熱に伴うシリンダ或いはバルブトレイン
の熱膨張を吸収して、バルブ動作を円滑ならしめ
るために、バルブクリアランスが設けられてい
る。しかし、このバルブクリアランスの存在のた
めに機関の駆動中にバルブトレイン内で騒音（打
音）が生ずるという問題を孕んでいる。

そこで、従来、バルブトレインの途中にラツシ
ユ調整装置を組込んだ動弁機構が提案されている
（例えば米国特許第2925076号明細書）が、この動
弁機構に組込まれるラツシユ調整装置は、シリン
ダブロツク内に組込まれるものであるため、機関
の発熱の影響を受け易い。そのために、このラツ
シユ調整装置の作動媒体である油の粘度が変化し
て作動が不安定になる等の欠点がある。そこでこ
れを比較的熱影響の少ないバルブロツカアームに
組込んだ、所謂ラツシユ調整可能なバルブロツカ
アームが提案されるに至つている。

ところで、このラツシユ調整装置への作動油の
供給方法の一つとして、オイルポンプから供給す
る強制給油によるものがある。そこで、この種の
強制給油方式のラツシユ調整可能なバルブロツカ
アームを示す第１図に基づいてその概要を以下に
説明する。

図において、１はバルブロツカアーム本体で、
ロツカシヤフト２を中心に揺動自在に枢支されて
いる。このバルブロツカアーム本体１の一端に
は、カムシヤフト３に取付けたカム４が摺接して
おり、その他端には、機関の吸気または排気の各
通路５を開閉するバルブ６のステム６ａが作動的
に連結されている。７はバルブスプリングで、バ
ルブ６を常時バルブシート８に着座するように図
示上方に付勢しており、カム４の回転運動により
ロツカアーム本体１が揺動し、その結果、バルブ
６が上下動して開閉動作を行う。

前記ロツカアーム本体１の前記いずれか一端
（本実施例ではバルブ６の連結端）には、下方に
向つて開放するように形成されたシリンダ孔９が
設けられており、このシリンダ孔９内には、有底
筒状のプランジヤ１１が軸方向摺動自在に挿入配
置されている。１２はプランジヤ１１内に所望の
クリアランス（好ましくは数μ〜10数μのクリア
ランス）をもつて摺動自在に嵌挿配置されたバル
ブシートで、該バルブシート１２によりプランジ
ヤ１１内部は、機関の潤滑油と同様の油が充填及
び貯溜されている第１油室１３と第２油室１４と
の二室に隔成している。１５はバルブシート１２
の中央に設けた通孔で、この通孔１５の第２油室
１４側には、スプリングシート１６内のチエツク
スプリング１７と、このチエツクスプリング１７
によつて通孔１５を閉塞する方向に付勢されたボ
ールバルブ１８とからなるチエツクバルブ１９が
備えられている。２０は第２油室１４内に配置さ
れて、スプリングシート１６を介してバルブシー
ト１２とプランジヤ１１の底部とを互いに離間す
る方向に弾発付勢するリターンスプリングであ
る。

なお、２１はシリンダ孔９内に在つて、このシ
リンダ孔９の摩耗を防止するためのブツシユで、
２２はプランジヤ１１の外周に配装されたストツ
パリングである。

一方、２３は一端２３ａがロツカシヤフト２内
に形成したオイルギヤラリ２４等を介して、図示
外のオイルポンプに連通し、他端２３ｂがバルブ
シート１２内の第１油室１３と連通する油導入通
路で、この油導入通路２３内には、オイルポンプ
から給油された、機関の各部を潤滑する潤滑油と
同様の油が導入され、シリンダ孔９の上部に形成
された油導入孔９ａ及びバルブシート１２の上端
縁に形成した切欠１２ａをそれぞれ介して、前記
第１油室１３内にその油が給油されるようになつ
ている。２５はこの油導入通路２３の他端２３ｂ
に設けた、空気抜き孔２６を有する空気抜き部材
で、油導入通路２３内を通つて第１油室１３内に
給油される油に含まれている空気を、その第１油
室１３内に混入されないように空気抜き孔２６か
ら外気に逃がるためのものである。

次に、以上のような構成を有する従来のバルブ
ロツカアームの作用について説明する。

先ず、機関が回転すると、図外のクランクシヤ
フトによりカムシヤフト３及びカム４が回転し
て、バルブロツカアーム本体１全体が反時計方向
に回動するので、バルブ６がプランジヤ１１を介
して押し下げられ、そのため通路５が開く。この
結果、バルブロツカアーム本体１に加わるバルブ
スプリング７のばね力が増大し、第２油室１４内
の油圧が高められ、該第２油室１４内の油の一部
は、プランジヤ１１内周とバルブシート１２との
間の隙間を通つて、バルブシート１２に設けた切
欠１２ａから第１油室１３内に逃げる。従つて、
プランジヤ１１はバルブロツカアーム本体１に対
して僅かな寸法αだけ沈むことになる。

カム４が更に回転すると、ロツカアーム本体１
に加わるバルブスプリング７のばね力が漸減し、
バルブ６が通路５を閉じることで遂にはゼロとな
るので、プランジヤ１１はリターンスプリング２
０のばね力により前記寸法αだけ押戻される。そ
の結果、第２油室１４内の油圧が低下し、第１油
室１３内の油がチエツクスプリング１７のばね力
に抗してボールバルブ１８を押下げ、通孔１５を
通つて第１油室１３から第２油室１４内に吸込ま
れる。斯くしてプランジヤ１１は、全体としてバ
ルブトレインのバルブクリアランスをゼロにする
元の位置まで戻ることになる。ここで、第１油室
１３の油量が何らかの理由で減少した場合、該第
１油室１３内の油圧が僅か低下することとなる
が、このような場合には、オイルポンプからの作
動油が油導入通路２３、油導入孔９ａ及び切欠１
２ａを通つて第１油室１３内に給油され、この作
動油がラツシユ調整のため第２油室１４内に補給
されることとなる。

なお、機関の発熱等の変化により、バルブトレ
インのバルブクリアランスが変化した場合には、
リターンスプリング２０のばね力によつてプラン
ジヤ１１がそのクリアランスをゼロにするように
予め移動して、以後、プランジヤ１１は、前記と
同様に、作動中前記寸法αの伸縮（摺動）を繰返
し、バルブクリアランスをゼロとして動弁機構を
円滑に作動せしめる。

ところで、このような構成の従来のバルブロツ
カアームでは、オイルポンプから油導入通路２３
内を通つてバルブシート１２の第１油室１３内に
作動油を給油する際、その作動油中に含まれてい
る空気がその第１油室１３内に混入し、そのまま
空気を含んだ作動油が第２油室１４内に吸込まれ
て、所謂バルブリフト特性を不安定にすることが
ないように、空気抜き部材２５を油導入通路２３
の他端２３ｂ側に設けておき、それに形成された
空気抜き孔２６から作動油中の空気を外気に排出
して、所望の安定したバルブリフト特性を得るよ
うにする方策が講じられているが、従来は第１油
室１３への作動油の供給口と、第１油室１３から
の空気の排出口が同じであつたため、即ち油導入
通路２３から送られてきた作動油は油導入孔９ａ
及び切欠１２ａを通つて第１油室１３内に流入
し、また第１油室１３内の上部に溜つた空気は前
記切欠１２ａ及び油導入孔９ａを通つて空気抜き
部材２５の空気抜き孔２６から外部に流出するよ
うになつていたため、第１油室１３内の上部に溜
つた空気が抜け難いという不具合があつた。

そのような不具合は第２図に示したように第１
油室１３の上面に空気抜き孔２７を開口させ、作
動油の供給口と空気の排出口を分離し、油導入通
路２３から第１油室１３内に作動油が流入する
と、その油圧で前記第１油室１３内の上部に溜つ
ている空気を直接前記空気抜き孔２７から外部に
流出させる構成とすることにより解消されるので
あるが、油導入通路２３からの空気を含んだ作動
油は、高速で第１油室１３に流入し、かつ該第１
油室１３に溜つている空気を流出させるため第１
油室１３内に溜つている作動油に渦流を生じ、第
１油室１３内の上部に溜つた空気を巻込み、気泡
を生じさせるという新たな不具合を生じた。この
ような不具合は空気抜き孔２７の直径を絞り、第
１油室１３からの空気の流出量を抑えて、第１油
室１３内で作動油の速い流れが生じないようにす
ることにより解消されるのであるが従来は前述の
如く第１油室１３の上部に溜つた空気を幾許かの
油と共に直接、前記第１油室１３の上面に開口す
る空気抜き孔２７から流出させる構成にしていた
ため、第１油室１３内に作動油の速い流れが生じ
ないようにすることは極めて難しいという欠点が
あつた。

何故ならば第１油室１３からの空気の流出量
は、殆んど前記空気抜き孔２７の直径によつて決
定されるので、空気の流出量を抑え、速い流れが
生じないようにするためには空気抜き孔２７の直
径を可及的に小さく（例えば0.1〜0.2mm程度）に
形成しなければならないが、このような小さな直
径の空気抜き孔２７を形成することは加工上、極
めて困難だからである。

そこで本願考案者は、流出量の小さい孔を形成
するのは困難であるが、しかし流出量の小さい溝
を形成するのは孔を形成する場合に較べて容易で
あることに着目し、第３〜５図に示したように空
気抜き孔２７が開口する第１油室１３の上面と、
バルブシート１２の上端面との間に、オリフイス
溝２８を有するオリフイスプレート２９を介在さ
せ、第１油室１３内の空気等を、前記オリフイス
溝２８及び空気抜き孔２７を介して外部に流出さ
せるようにしたバルブロツカアームを開発した。
つまり従来の如く空気抜き孔２７で流出量を調整
するのではなく、オリフイスプレート２９に設け
たオリフイス溝２８で流出量の調整を行うことに
より、空気抜き孔２７の直径を絞らずにすむよう
にしたのである。

ところが今迄は第５図に示したようにオリフイ
スプレート２９の下面を、所謂水平面に形成して
いたため、第１油室１３の上部に溜つている空気
が、エンジン始動後に油導入通路２３から送られ
てきた作動油によつて略完全に第１油室１３外に
送り出されるまで１分以上かかるという不具合が
あつた。何故ならば油導入通路２３から作動油が
送られてくるとその油圧のため第１油室１３の上
部に溜つている空気の大部分は先ず第１油室１３
の中央部に集められ、その後に徐々に前記オリフ
イス溝２８及び空気抜き孔２７を介して送り出さ
れることになるからである。

本考案は前記不具合を解消し、エンジンを始動
してから10秒前後という短時間（今迄の数分の
１）で、第１油室の上部に溜つている空気を外部
に送り出すことのできるバルブロツカアームを提
供することを目的として為されたものであり、そ
の要旨とする構成は第６図以下の図面に示したよ
うにオリフイスプレート２９に、その下面中央部
から周囲に向つて伸びる傾斜状の空気案内穴３０
を形成したことにある。

第６〜９図は本考案の第１実施例を示す図面で
あり、該第１実施例において、オリフイスプレー
ト２９はバルブシート１２の外径と略同径で、所
望の肉厚の円板状に作られている。そしてその上
面の直径方向には空気抜き孔２７と略直交するよ
うにオリフイス溝２８が形成されている一方、そ
の下面の半径方向には、空気案内穴３０が形成さ
れている。前記オリフイス溝２８は所定の条件の
下で数十c.c.／min程度の流出量を確保するべく微
小断面積（例えば、幅３mm、深さ0.1mm程度）に、
また空気案内穴３０は前記オリフイス溝２８と略
同じ幅で、かつ該オリフイス溝２８と同方向に略
30゜の傾斜角をもつて形成されている。そしてこ
のオリフイスプレート２９はその上面を前記第１
油室１３の上面に密着させた状態で、該第１油室
１３の上面とバルブシート１２の上端面との間に
取付けられている。

従つてエンジンの始動によつて油導入通路２３
から空気を含んだオイルが第１油室１３に送り込
まれ、該油室１３の上部に溜つている空気が中央
部に集められても、該空気は空気案内穴３０によ
つてオリフイスプレート２９の外周面側に導か
れ、該オリフイスプレート２９の外周面と第１油
室１３の内周面との間の隙間３１及び前記オリフ
イス溝２８を通つて空気抜き孔２７から速やかに
外部に送り出されることになる。そしてこのとき
の流出量は数十c.c.／min程度であり、この程度の
流出量では第１油室１３内に速い流れはできず、
従つて第１油室１３内における渦流や気泡の生成
を防止し、これら渦流や気泡が原因で起るバルブ
リフト特性の不安定化を未然に防止するのであ
る。

図面に示す実施例においてはオリフイスプレー
ト２９にオリフイス溝２８を設け、該オリフイス
溝２８により流出量コントロールを行うようにし
た場合を示したがオリフイスプレート２９にオリ
フイス溝２８を設けることは必須要件ではなく、
オリフイスプレート２９の外径を第１油室１３の
内径よりもやや小径に形成し、オリフイスプレー
ト２９の外周面と第１油室１３の内周面との間の
隙間を利用してオリフイスを形成してもよい。ま
たオリフイスプレート２９の空気案内穴３０は第
１０図に示したように一端側が下面に開口し、他
端側が外周面に開口する所謂貫通孔であつてもよ
い。

なお従来と同一構成部分には同一指示符号を付
して重複する説明を省略する。

以上説明したように本考案は、ロツカシヤフト
に揺動自在に枢支され、一端に摺動するカムの回
転によつて揺動して他端に作動的に連結された吸
気または排気の各バルブを開閉動作させるバルブ
ロツカアーム本体と、このバルブロツカアーム本
体のいずれか一端に下方に向つて開放するように
開口形成されたシリンダ孔内に、その軸方向に摺
動可能に挿入配置した、有底筒状のプランジヤ
と、このプランジヤの内部に、このプランジヤ内
部を第１油室と第２油室とに隔成するように嵌挿
配置したバルブシートと、このバルブシートの通
孔に設けた、前記第１油室から前記第２油室に向
う油の流通のみを許容するためのチエツクバルブ
と、前記第２油室内に、前記プランジヤの底部と
前記バルブシートとを互いに離間する方向に弾発
付勢するように配置したリターンスプリングと、
一端がオイルポンプに連通し、他端が前記第１油
室に連通した油導入通路とを備えた、ラツシユ調
整可能なバルブロツカアームにおいて、前記バル
ブロツカアーム本体には一端側が前記第１油室の
上面に開口する空気抜き孔を設けると共に前記第
１油室の上面と、前記バルブシートの上端面との
間にはオリフイスプレートを介在させ、該オリフ
イスプレートには、その下面中央部から周面に向
かつて伸びる傾斜状の空気案内穴３０を設けたの
で第１油室内に渦流や気泡発生の原因となる速い
流れを作らず、しかも速やかに第１油室の上部に
溜つている空気を外部に送り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバルブロツカアームを示す一部
破断正面図、第２図は第１油室への作動油の供給
口と第１油室からの空気の排出口を分離したバル
ブロツカアームの一部破断正面図、第３図は本願
考案者が先に開発したバルブロツカアームの一部
破断正面図、第４図は第３図のオリフイスプレー
トの平面図、第５図は同側面図、第６図は本考案
に係るバルブロツカアームの一実施例を示す一部
破断正面図、第７図は第６図のオリフイスプレー
トの平面図、第８図は同側面図、第９図は第７図
の−線断面図、第１０図はオリフイスプレー
トの他の例を示す断面図である。 １……バルブロツカアーム本体、２……ロツカ
シヤフト、４……カム、６……吸気または排気バ
ルブ、９……シリンダ孔、１１……プランジヤ、
１２……バルブシート、１３……第１油室、１４
……第２油室、１５……通孔、１９……チエツク
バルブ、２０……リターンスプリング、２３……
油導入通路、２３ａ……一端、２３ｂ……他端、
２７……空気抜き孔、２９……オリフイスプレー
ト、３０……空気案内穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロツカシヤフトに揺動自在に枢支され、一端に
   摺動するカムの回転によつて揺動して他端に作動
   的に連結された吸気または排気の各バルブを開閉
   動作させるバルブロツカアーム本体と、このバル
   ブロツカアーム本体のいずれか一端に下方に向つ
   て開放するように開口形成されたシリンダ孔内
   に、その軸方向に摺動可能に挿入配置した、有底
   筒状のプランジヤと、このプランジヤの内部に、
   このプランジヤ内部を第１油室と第２油室とに隔
   成するように嵌挿配置したバルブシートと、この
   バルブシートの通孔に設けた、前記第１油室から
   前記第２油室に向う油の流通のみを許容するため
   のチエツクバルブと、前記第２油室内に、前記プ
   ランジヤの底部と前記バルブシートとを互いに離
   間する方向に弾発付勢するように配置したリター
   ンスプリングと、一端がオイルポンプに連通し、
   他端が前記第１油室に連通した油導入通路とを備
   えた、ラツシユ調整可能なバルブロツカアームに
   おいて、前記バルブロツカアーム本体には一端側
   が前記第１油室の上面に開口する空気抜き孔を設
   けると共に前記第１油室の上面と、前記バルブシ
   ートの上端面との間にはオリフイスプレートを介
   在させ、該オリフイスプレートには、その下面中
   央部から周面に向かつて伸びる傾斜状の空気案内
   穴を設けてなるラツシユ調整可能なバルブロツカ
   アーム。