JPH0346164Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、油圧式ラツシユアジヤスタを具備し
たエンジンの動弁装置に関し、特に油圧式ラツシ
ユアジヤスタの特性との関連で吸気弁または排気
弁開閉用のカムの形状を改良した装置に関するも
のである。

（従来技術） 従来からエンジンの動弁装置において用いられ
るカムは、ノーズ基端部付近の弁着座位置に相当
する部分に緩衝曲線部を設けることにより、吸気
弁または排気弁の着座速度を適度に遅くして着座
時の衝撃を和らげ、着座音を小さくするようにし
ている。一般に上記緩衝曲線部は一定の勾配とな
つているが、特公昭52−19622号公報に示されて
いるように、バルブ間隙の変化に対処するため上
記勾配を変化させたものもある。すなわちこのカ
ムは、緩衝曲線部のうちで作用曲線部に連なる部
分を緩曲線、ベースサークルに近い部分を急曲線
とすることにより、シリンダの熱膨張によつてバ
ルブ間隙が変化しても緩曲線の範囲内に着座する
ように形成されている。

ところで、オーバーヘツドカム式のエンジン等
においては、カムもしくはロツカーアームとバル
ブステムとの間、あるいはスイングアーム式のロ
ツカーアームの支点側に油圧式ラツシユアジヤス
タを組込んだ動弁装置が知られている。この油圧
式ラツシユアジヤスタは、油圧を利用して常にバ
ルブ間隙をゼロに調整できるようになつているの
で、温度変化等によつてバルブ間隙が変化すると
いうような問題は生じない。しかしながら、この
油圧式ラツシユアジヤスタは、吸、排気弁を開く
開弁期間中に、オイルのリークによりいわゆる沈
みが生じ、この沈み量は、開弁期間とオイルリー
ク量との関係によりエンジンの低回転時に大きく
て高回転時ほど小さくなり、また油温によるオイ
ル粘度の変化等によつても変動する。そして、油
圧式ラツシユアジヤスタの沈み量が変動するとカ
ムの弁着座位置がずれて閉弁タイミングが変動す
る。

このような油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量
がエンジンに与える影響について着目すると、ア
イドリング時等の低回転時には、油圧式ラツシユ
アジヤスタの沈み量の変動に伴う閉弁タイミング
の変動が大きくなると、特に排気弁の閉弁タイミ
ングが遅れた場合には、吸、排気弁のオーバーラ
ツプ量が大きくなつたりあるいは吸気弁の閉弁タ
イミングが遅れた場合には吸気の吹返しが生じた
りしてエンジンの運転性が悪化する。このような
ことが起らないように、低回転時には、油温の変
化等による油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量の
変動に伴う閉弁タイミングの変動を小さくしたい
という要求がある。一方、吸気の吹返し等が生じ
にくくなる高回転時には、例えば吸気弁の閉弁タ
イミングを遅らせれば充填効率が高められて出力
向上に役立つため、高回転時の閉弁タイミングの
遅れは大きくしたいという要求がある。

しかるに、上述した緩衝曲線部が一定の勾配で
なるカムによると、このような要求を充分に満足
することができず、また仮に前記公報に示された
形状のカムをこの種の動弁装置に用いたとして
も、却つて低回転時の閉弁タイミングの変動を大
きくするとともに、高回転時の閉弁タイミングの
遅れを小さくし、上記の要求に反することとな
る。

（考案の目的） 本考案はこのような事情に鑑み、油圧式ラツシ
ユアジヤスタの沈み量およびその変動幅が大きい
低回転時には、吸、排気弁の着座音を防止しつつ
閉弁タイミングの変動を小さくしてエンジンの運
転性を向上し、高回転時には、油圧式ラツシユア
ジヤスタの沈み量が小さくなることを積極的に利
用して充填効率を増大させることのできるエンジ
ンの動弁装置を提供するものである。

（考案の構成） 本考案は、油圧式ラツシユアジヤスタを組込ん
だエンジンの動弁装置において、吸気弁または排
気弁開閉用のカムの閉じ側の緩衝曲線部の形状
を、油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量が小さい
エンジン高回転時の弁着座位置に相当するベース
サークル寄りの部分が、油圧式ラツシユアジヤス
タの沈み量が大きいエンジン低回転時の弁着座位
置に相当する作用曲線部寄りの部分よりも緩やか
な勾配となるように形成したものである。

つまり、カムの閉じ側の緩衝曲線部分において
エンジン回転数に応じた油圧式ラツシユアジヤス
タの沈み量の変動により弁着座位置が変化する範
囲のうちで、作用曲線部分寄りの部分は、着座音
を防止しつつ、エンジン低回転時の油圧式ラツシ
ユアジヤスタの沈み量の変動に対する閉弁タイミ
ングの変動を小さくするに適当な所定の勾配と
し、これと比べてベースサークル寄り部分は勾配
を緩やかにすることにより、エンジン高回転時に
油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量が小さくなる
に伴う閉弁タイミングの遅れを大きくするように
したものである。

（実施例） 第１図は油圧式ラツシユアジヤスタ１０を備え
た動弁装置の一例を示しており、この図に示す動
弁装置は直接駆動式オーバヘツドカムとなつてい
る。すなわち、シリンダヘツド１には、燃焼室２
に開口する吸気用および排気用のポート（一方は
図示省略）３が形成されるとともに、上記ポート
３を開閉する弁（吸気弁または排気弁）４が装備
され、この弁４はバルブスプリング５によつて閉
弁方向である上方に付勢されており、またシリン
ダヘツド１上には、カムシヤフト６に取付けられ
たカム７が弁４に対応する位置に配置されてい
る。そして、シリンダヘツド１の上部のガイド孔
８に摺動可能に収容された油圧式ラツシユアジヤ
スタ１０が上記カム７と弁４のバルブステム４ａ
の上端との間に配置され、カム７がこの油圧式ラ
ツシユアジヤスタ１０を介して弁４を開閉作動す
るようになつている。上記油圧式ラツシユアジヤ
スタ１０には、上記ガイド孔８の壁面に開口した
オイル供給通路９からオイルが供給されるように
なつている。

第２図は上記油圧式ラツシユアジヤスタ１０の
具体的構造を示している。この図に示すように油
圧式ラツシユアジヤスタ１０は、下方に開口した
バケツト１１の内部に、カツプ状のボデイ１２と
プランジヤ１３とを備えている。上記ボデイ１２
は、バケツト１１内に設けられたホルダ１４に上
下摺動可能に保持され、このボデイ１２の上端近
傍部に取付けられたスナツプリング１５により、
ボデイ１２がホルダ１４から離脱することが防止
されている。また上記プランジヤ１３は、有底円
筒状に形成され、ボデイ１２に対して相対的に摺
動可能に嵌入され、上端がバケツト１１の上端壁
１１ａに当接している。ボデイ１２の底壁とプラ
ンジヤ１３の下面との間には高圧のオイルを貯え
る高圧室１６が形成されている。またボデイ１２
およびプランジヤ１３の周囲に、これらとバケツ
ト１１およびホルダ１４によつて環状の外側リザ
ーブ室１７が形成されるとともに、高圧室１６の
上方のプランジヤ１３内に、高圧室１６にオイル
を補給する内側リザーブ室１８が形成されてい
る。

上記プランジヤ１３の底壁には、高圧室１６と
内側リザーブ室１８とを連通する連通孔１９が形
成され、この連通孔１９の高圧室１６側に、チエ
ツクボール２０ａ、チエツクボールスプリング２
０ｂおよびリテーナ２０ｃからなるチエツク弁２
０が設けられている。上記高圧室１６内にはリタ
ーンスプリング２１が設けられ、このリターンス
プリング２１により、ボデイ１２が弁４のバルブ
ステム４ａ上端に押し付けられる一方、プランジ
ヤ１３を介してバケツト１１の上端壁１１ａがカ
ム７に押し付けられるようになつている。また、
外側リザーブ室１７は、バケツト１１の周壁に設
けられたオイル導入口２２によつて少なくとも油
圧式ラツシユアジヤスタ１０が上昇位置にあると
きにオイル供給通路９と連通し、外側リザーブ室
１７と内側リザーブ室１８とは、バケツト１１の
上端壁１１ａに形成された連通溝２３によつて連
通している。

第３図はカム７の形状を示し、第４図はこのカ
ム７の閉じ側の緩衝曲線部７３およびその付近の
表面形状をベースサークル７０からの高さで表わ
している。これらの図で示すように上記カム７
は、ベースサークル７０から突出するノーズ７１
を備え、このノーズ７１の頂部を中心とする所定
範囲の表面に弁４を開閉するための作用曲線部７
２を有し、この作用曲線部７２とベースサークル
７０との間に緩衝曲線部７３を有している。特に
本考案では、後述する油圧式ラツシユアジヤスタ
１０の沈み量との関係で、閉じ側の緩衝曲線部７
３のうち、油圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み
量が大きいアイドリング時等の低回転時の弁着座
位置に相当する作用曲線部７２寄りの低回転時用
部分７３ａを所定の勾配に形成するとともに、油
圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み量が小さい高
回転時の弁着座位置に相当するベースサークル７
０寄りの高回転時用部分７３ｂを、低回転時用部
分７３ａよりも緩やかな勾配に形成している。

上記の油圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み
量、およびこれとカム形状との関係を具体的に説
明すると、次の通りである。

すなわち、上記油圧式ラツシユアジヤスタ１０
は、弁４を閉じる上昇位置となつたとき高圧室１
６内にオイルを吸入、補給してバルブラツシユを
ゼロ状態に保ちつつ、カム７の回転に応じ、カム
７から受ける力を高圧室１６内の油圧を介してバ
ルブステム４ａに伝えることにより弁４を開閉す
るが、弁４を開く開弁期間中には、高圧室１６内
のオイルがボデイ１２とプランジヤ１３との間の
微少な揺動間隙２４から多少リークする。このた
め、上記開弁期間中に、オイルリーク量に見合う
だけ、バケツト１１およびプランジヤ１３に対し
て相対的にボデイ１２が上方へ押し沈められ、こ
の場合のボデイ１２とプランジヤ１３との相対変
位量が油圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み量と
称せられる。このような油圧式ラツシユアジヤス
タ１０の沈みによつてカム７における弁着座位置
がベースサークル７０からずれ、油圧式ラツシユ
アジヤスタ１０の沈み量に応じて弁着座位置が変
化する。

そして、開弁時間が長くなるほど上記オイルリ
ーク量が増加するため、第５図に示すように、油
圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み量はエンジン
の低回転時に大きく、高回転になるにつれて小さ
くなる。また、一定回転数でも、製作誤差による
上記揺動間隙２４のばらつきや油温に応じたオイ
ル粘度の変化により、上記オイルリーク量が変化
するため油圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み量
が変動し、その変動幅も低回転時ほど大きくな
る。アイドリング時においては、リークダツシユ
タイム（油圧式ラツシユアジヤスタ１０に一定の
押圧力を加えた状態で所定の沈み量が生じるに要
する時間）をもつて表わした上記揺動間隙２４の
ばらつきと油圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み
量との関係が、低油温時（例えば常温）と高油温
時（例えば130℃）とについてそれぞれ第６図に
曲線Ａ，Ｂで示すようになる。この図から、リー
クダツシユタイムの変動範囲（T₁〜T₂）および
油温の変動範囲に応じた沈み量変動範囲（S₁〜
S₂）が求められる。

そこで第４図に示すように、カム７の緩衝曲線
部７３は、アイドリング時の油圧式ラツシユアジ
ヤスタ１０の最大沈み量S₁に見合う高さ位置V₁
で作用曲線部７２に連なつてこの高さ位置V₁か
らベースサークル７０に至る範囲に形成されてい
る。そしてこの緩衝曲線部７３のうち、ベースサ
ークル７０からの高さがアイドリング時の上記沈
み量変動範囲（S₁〜S₂）に対応する所定範囲
（V₁〜V₂）に、着座音を防止し得る程度で比較的
急勾配となつた低回転時用部分７３ａが形成さ
れ、これよりベースサークル７０寄りに、低回転
時用部分７３ａと比べて緩やかな勾配の高回転時
用部分７３ｂが形成されている。

このように構成された動弁装置によると、油圧
式ラツシユアジヤスタ１０の沈み量が比較的大き
いアイドリング時には、上記緩衝曲線部７３のう
ちの比較的急勾配となつた低回転時用部分７３ａ
の形成範囲内で弁４の着座が行われ、エンジン回
転数が高くなると、それにつれて油圧式ラツシユ
アジヤスタ１０の沈み量が小さくなるに伴い、勾
配が緩やかな高回転時用部分７３ｂに弁着座位置
がずれるため、着座音を防止し、かつアイドリン
グ時の運転性を良好にしながら、高回転時には閉
弁タイミングを充分に遅らせて開弁時間を延ばす
ことができる。

このような作用を、カム７の緩衝曲線部７３の
勾配を一定とした場合と比較して説明すると、上
記緩衝曲線部７３全体を比較的緩やかな勾配とし
た場合（第４図に破線P₁で示す）には、低回転
時用部分７３ａのカム回転角度範囲θ₁′が大きく
なり、つまりアイドリング時の油圧式ラツシユア
ジヤスタ１０の沈み量変動範囲（S₁〜S₂）に対応
する閉弁タイミング変動範囲が大きくなるので、
閉弁タイミングの変動に起因した吸、排気弁のオ
ーバーラツプ量の変動や吸気の吹返し等により、
アイドリング時の運転性が不安定となる。従つ
て、アイドリング時の運転性を安定させるには、
低回転時用部分７３ａを、着座音を防止しうる程
度でできるだけ急勾配とし、この部分のカム回転
角度範囲θ₁を小さくする必要があるが、緩衝曲線
部７３全体をこのように急勾配とした場合（第４
図に破線P₂で示す）には、高回転時用部分７３
ｂのカム回転角度範囲θ₂′も比較的小さくなるの
で、油圧式ラツシユアジヤスタ１０の沈み量が小
さくなる高回転時にも、閉弁タイミングの遅れは
余り大きくならない。これに対し、本考案では上
述したように高回転時用部分７３ｂの勾配を緩や
かにしているので、この部分のカム回転角度範囲
θ₂が大きくなり、高回転時に閉弁タイミングを大
きく遅らせることができる。そして、例えば吸気
弁にあつては、吸気の吹返しが生じにくい高回転
時にはこのように閉弁タイミングを遅らせるほ
ど、吸気の充填効率が高められ、出力向上に寄与
することとなる。

なお、上記実施例ではカム７と弁４のバルブス
テム４ａとの間に油圧式ラツシユアジヤスタ１０
が装備されている動弁装置を示したが、本考案の
動弁装置は、ロツカーアームの先端とバルブステ
ム４ａとの間に油圧式ラツシユアジヤスタ１０を
装備したロツカーアーム式のものや、バケツト１
１および外側リザーブ室１７を省略してプランジ
ヤ１３の上端に球面状支持部を形成した油圧式ラ
ツシユアジヤスタ１０をロツカーアームの支点側
に装備したスイングアーム式のもの等にも適用す
ることができる。

（考案の効果） 以上のように本考案は、油圧式ラツシユアジヤ
スタを装備した動弁装置において、カムの閉じ側
の緩衝曲線部分においてエンジン回転数に応じた
油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量の変動により
弁着座位置が変化する範囲のうちで、油圧式ラツ
シユアジヤスタの沈み量が小さいエンジン高回転
時の弁着座位置となるベースサークル寄りの部分
を、油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量が大きい
エンジン低回転時の弁着座位置となる作用曲線部
寄りの部分よりも緩やかな勾配としているので、
着座音を防止し、かつ低回転時の運転性を良好に
しながら、高回転時に閉弁タイミングを充分大き
く遅らせて充填効率を高め、出力を向上すること
ができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は動弁装置の一例を示す全体概略断面
図、第２図は油圧式ラツシユアジヤスタの拡大断
面図、第３図は本考案実施例のカム形状を示す
図、第４図はカムの要部の形状をベースサークル
からの高さで表わした特性曲線図、第５図はエン
ジン回転数と油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量
との関係説明図、第６図はアイドリング時の油圧
式ラツシユアジヤスタの沈み量の変動を示す説明
図である。 ４……弁（吸気弁または排気弁）、７……カム、
７０……ベースサークル、７２……作用曲線部、
７３……緩衝曲線部、７３ａ……低回転時用部
分、７３ｂ……高回転時用部分、１０……油圧式
ラツシユアジヤスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 油圧式ラツシユアジヤスタを組込んだエンジン
   の動弁装置において、吸気弁または排気弁開閉用
   のカムの閉じ側の緩衝曲線部の形状を、油圧式ラ
   ツシユアジヤスタの沈み量が小さいエンジン高回
   転時の弁着座位置に相当するベースサークル寄り
   の部分が、油圧式ラツシユアジヤスタの沈み量が
   大きいエンジン低回転時の弁着座位置に相当する
   作用曲線部寄りの部分よりも緩やかな勾配となる
   ように形成したことを特徴とするエンジンの動弁
   装置。