JPH0347404B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の動弁機構に使用するラツシ
ユ調整装置に関するものである。

内燃機関のバルブ機構においては良く知られて
いるように、機関の発熱に伴うバルブトレインの
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。

而してこのバルブクリアランスの存在のために
機関の駆動中に騒音（打音）が生ずるという問題
を孕んでいる。

そこでバルブトレインに所謂ラツシユ調整装置
を介在させ、該ラツシユ調整装置で前記バルブク
リアランスを吸収して騒音の発生を防止するよう
にしているのであるが、従来のラツシユ調整装置
は、これを構成するシリンダとバルブシート及び
プランジヤを共に炭素鋼等の熱膨張係数が同じ素
材で形成していたため、油温が変化しても、シリ
ンダとバルブシート及びプランジヤ間のクリアラ
ンスはあまり変化せず、このため油温が上昇する
と油の粘度が低下し、第３図に示したように油の
リーク量が増大し、バルブリフト量の損失や、こ
れに伴い異音等が生じるという欠点があつた。こ
のような欠点をなくすために、シリンダとバルブ
シート及びプランジヤを熱膨張係数の異なる素材
で形成したラツシユ調整装置も開発されるに至つ
たが（例えば実開昭58−73911号公報）、従来はバ
ルブシートとプランジヤが同一の熱膨張係数の素
材で一体に形成されていたために、油温の上昇時
にバルブシートとシリンダの間のクリアランスを
減少させ、油温上昇に伴うリーク量を減少させる
ことができるという効果がある反面、プランジヤ
とシリンダの間のクリアランスも減少するため、
シリンダに設けた油路から導入されてきた潤滑油
に含まれているエアーを前記プランジヤとシリン
ダの間のクリアランスから外部に排出しにくくな
るという問題点があつた。

本発明は上記従来の問題を解消することを目的
として為されたものであり、その要旨とする構成
はバルブシートをシリンダよりも熱膨張係数の大
きい素材で形成する一方、プランジヤをシリンダ
と略同じ熱膨張係数の素材で形成することによ
り、油温が上昇し、油の粘性が低下するに従つて
シリンダとバルブシート間のクリアランスが減少
するようにして油温上昇に伴うリーク量を減少さ
せることができるようにすると共に、油温が上昇
した場合でもプランジヤとシリンダの間のクリア
ランスが減少しないようにして、油温が上昇した
場合でも潤滑油に含まれているエアーをプランジ
ヤとシリンダの間のクリアランスから外部に排出
させることができるようにしたものである。

以下、本発明の実施例を図面と共に詳述する。

第１図は本発明のラツシユ調整装置を使用し
た、オーバーヘツトカムシヤフト方式バルブ機構
の概略を示す一部断面図である。図において１は
内燃機関のシリンダヘツド、２はシリンダヘツド
１内に設けられた給気又は排気通路、３は前記通
路２を開閉するバルブ、４はバルブ３のステム、
５はステム３の上端に設けられたスプリングシー
ト、６はスプリングシート５とシリンダヘツド１
との間に介装されたバルブスプリングであり、該
バルブスプリング６によつてバルブ３は前記通路
２内のバルブシート７に着座するように付勢され
ている。８は前記スプリングシート５の上端に一
端部下面が当接しているロツカアーム、９はロツ
カアーム８の中央部上面の摺接面８ａに摺接して
いるカム、１０は前記ロツカアーム８とシリンダ
ヘツド１の間に介装されたラツシユ調整装置であ
り、前記カム９を回転させるとロツカアーム８が
揺動し、バルブ３を上下動させて前記通路２の開
閉を行うようになつている。

ここにラツシユ調整装置１０は第２図に示す如
く構成されている。即ち１１は後記するバルブシ
ートやプランジヤ等と共に本発明のラツシユ調整
装置を構成するシリンダであり、該シリンダ１１
は炭素鋼により有底筒状に形成されていて、シリ
ンダヘツド１に設けたシリンダ受穴１ａに嵌め着
けられている。１２はシリンダ１１内の下部に所
望の半径方向クリアランス、好ましくは常温状態
において数μ〜10数μのクリアランスをもつて摺
動自在に嵌挿されたバルブシートであり、該バル
ブシート１２は前記炭素鋼よりも熱膨張係数の大
きなアルミニウム合金で形成されていて、シリン
ダ１１の内部を第１油室１３と第２油室１４に隔
成している。１５はシリンダ１１内の、前記バル
ブシート１２の上部に該バルブシート１２の場合
と略同様のクリアランスをもつて摺動自在に嵌挿
されたプランジヤであり、該プランジヤ１５は前
記シリンダ１１と同質材で形成されていると共
に、その先端には枢支球体１５ａが設けられてい
て、該枢支球体１５ａはロツカアーム８の一端部
下面に設けた球体受溝８ｂに嵌まり込んで、該ロ
ツカアーム８の一端部を所謂枢支状態に支持して
いる。１６および１７，１８，１９はシリンダ１
１およびプランジヤ１５に設けられた油路であ
り、これら油路１６，１７，１８，１９を介して
内燃機関の潤滑油を前記第１油室１３に導くよう
になつている。２０はバルブシート１２の中央に
設けた通孔であり、該通孔２０の第２油室１４側
にはスプリングシート２１内のボールバルブスプ
リング２２によつて前記通孔２０を閉塞する方向
に付勢されたボールバルブ２３が弾接されてい
る。２４は第２油室１４内に在つて、スプリング
シート２１を介してバルブシート１２とシリンダ
１１の底部とを互に離間する方向に付勢するリタ
ーンスプリングである。なお第２油室１４内には
組付時において内燃機関の潤滑油と同様の油が充
填されている。

次に、以上の構成になるバルブロツカアームの
ラツシユ調整装置の作用について述べる。

内燃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９ａおよびカム９が回転
し、該カム９が摺接面８ａを介してロツカアーム
８を下方へ押し下げ、バルブ３が通路２を開動作
する。この結果ロツカアーム８に加わるバルブス
プリング６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
シリンダ１１の内周とバルブシート１２の外周と
の隙間を通つて、バルブシート１２とプランジヤ
１５の間に形成した油路２５或は前記油路１８を
通つて第１油室１３側にリークする。従つてプラ
ンジヤ１５は極く僅かな寸法αだけロツカアーム
８に対して沈むことになる。カム９が更に回転す
るとロツカアーム８に対するバルブスプリング６
のばね力が漸減し、バルブ３が通路２を閉じると
そのばね力はゼロとなるので、プランジヤ１５は
リターンスプリング２４のばね力によつて前記寸
法αだけ押し戻される。その結果、第２油室１４
内の油圧が下がり、第１油室１３内の油がボール
バルブスプリング２２のばね力に抗してボールバ
ルブ２３を押し下げ、通孔２０から第２油室１４
内に流入する。斯くしてプランジヤ１５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のである。

一方、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、リター
ンスプリング２４のばね力によつてプランジヤ１
５が予じめ移動し、以後プランジヤ１５は前記同
様に、作動中前記αの寸法の伸縮（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。

そしてこの場合において前記した如くシリンダ
１１を炭素鋼で形成し、バルブシート１２を炭素
鋼よりも熱膨張係数の大きなアルミニウム合金で
形成したので油温の上昇と共にシリンダ１１とバ
ルブシート１２の間のクリアランスは減少し、油
のリーク量を低く抑え、油温の上昇と共にリーク
量が増大することが原因で起るバルブリフト量の
損失や異温等の発生を未然に防ぐと共に、同一素
材で形成されているプランジヤ１５とシリンダ１
１の間のクリアランスは略一定に保たれ、前記バ
ルブシート１２とシリンダ１１の間のクリアラン
スのように減少しないので、シリンダ１１にに設
けた油路１６から導入される潤滑油に含まれてい
るエアーをプランジヤ１５とシリンダ１１の間の
クリアランスから外部に排出することができる。

因に80℃におけるシリンダとバルブシートのク
リアランスを同一にした状態で、シリンダとバル
ブシートを共に低炭素鋼で形成したラツシユ調整
装置（以下低炭素鋼装置という）、シリンダを低
炭素鋼で形成し、バルブシートをアルミニウム合
金で形成したラツシユ調整装置（以下アルミニウ
ム合金装置という）、シリンダを低炭素鋼で形成
し、バルブシートをニレジストで形成したラツシ
ユ調整装置（以下ニレジスト装置という）のリー
クダウン値（プランジヤに一定荷重を加えたと
き、プランジヤが一定距離ストロークするに要す
る時間）を測定したところ、第３図に示したよう
に130℃におけるアルミニウム合金装置とニレジ
スト装置のリークダウン値は低炭素鋼装置に比較
し略４乃至２倍となつた。即ちその分、油のリー
ク量が減少したことになる。ここで特に重要なの
は、アルミニウム合金装置及びニレジスト装置
の、高温時におけるリークダウン値の低下（ダウ
ン時間が早くなる）が少ない点である。つまり、
高温状態においてもリークダウン値が所望の値以
上に確保できれば前述の不具合の発生はないから
である。

なお実施例ではバルブシートをシリンダよりも
熱膨張係数の大きい素材で形成した場合を示した
が、逆にシリンダをバルブシートよりも線膨張係
数の小さい素材で形成してもよい。

以上説明したように本発明は、有底筒状のシリ
ンダの内部に、通孔を有するバルブシートを所望
隙間をもつて嵌挿してシリンダの内部を第１油室
と第２油室に隔成し、前記通孔には第１油室から
第２油室に向う油の流通のみを許容するチエツク
バルブを設け、更に前記第２油室内にはシリンダ
部とバルブシートを互に離間する方向に付勢する
リターンスプリングを設けると共に、前記バルブ
シートの上部には、シリンダに設けた、内燃機関
からの潤滑油導入用の油路に臨ませた状態でプラ
ンジヤをシリンダ内に摺動自在に嵌挿し、内燃機
関からの潤滑油を前記シリンダに設けた油路を通
して、前記第１油室に導入するようにしたラツシ
ユ調整装置において、前記バルブシートを、シリ
ンダよりも熱膨張係数の大きい素材で形成すると
共に、前記プランジヤをシリンダと略同じ熱膨張
係数の素材で形成したので油温上昇に伴うリーク
ダウン値を減少（リーク量の減少）させ、リーク
ダウン値の増大が原因で起るバルブリフト量の損
失や異音の発生を防ぎ、また内燃機関に使用でき
るリークダウン値の温度幅を広げることができ、
これによつて製品コストの低減および生産性の向
上等を図ることができるという効果がある。

また、油温が上昇してもプランジヤとシリンダ
との間のクリアランスが減少するのを防止し、該
クリアランスを通して、潤滑油に含まれているエ
アーを外部に排出し、該エアーの存在によりラツ
シユ調整装置の性能が低下するのを防止すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のラツシユ調整装置を実施した
オーバーヘツドカムシヤフト方式バルブ機構の概
略を示す一部断面図、第２図は本発明のラツシユ
調整装置の断面図、第３図はリークダウン値を示
す特性図である。 １……シリンダヘツド、１０……ラツシユ調整
装置、１１……シリンダ、１２……バルブシー
ト、１３……第１油室、１４……第２油室、１５
……プランジヤ、２０……通孔、２３……ボール
バルブ（チエツクバルブ）、２４……リターンス
プリング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 有底筒状のシリンダの内部に、通孔を有する
   バルブシートを所望〓間をもつて嵌挿してシリン
   ダの内部を第１油室と第２油室に隔成し、前記通
   孔には第１油室から第２油室に向う油の流通のみ
   を許容するチエツクバルブを設け、更に前記第２
   油室内にはシリンダ底部とバルブシートを互いに
   離間する方向に付勢するリターンスプリングを設
   けると共に、前記バルブシートの上部には、シリ
   ンダに設けた内燃機関からの潤滑油導入用の油路
   に臨ませた状態でプランジヤをシリンダ内に摺動
   自在に嵌挿し、内燃機関からの潤滑油を前記シリ
   ンダに設けた油路及びプランジヤに設けた油路を
   通して前記第１油室に導入するようにしたラツシ
   ユ調整装置において、 前記バルブシートは、シリンダよりも熱膨張係
   数の大きい素材で形成され、 前記プランジヤは、シリンダと略同じ熱膨張係
   数の素材で形成されていることを特徴とする内燃
   機関のバルブ機構におけるラツシユ調整装置。