JPH04111506U - 内燃機関用機関弁の油圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕弁駆動ピストンおよびシリンダ体間に形成され
るダンパ室と油圧発生手段との間には、作動油戻り量制
限機構と、油圧発生手段に通じる弁孔と、ダンパ室内に
収納される球状の弁体と、該弁体を開閉作動可能に保持
する規制部材とを備えるチェック弁とが介設される内燃
機関用機関弁の油圧駆動装置において、弁駆動ピストン
またはシリンダ体の大型化を回避しつつチェック弁で充
分大きな作動油流量を確保する。 〔構成〕弁駆動ピストン２９には、弁座４０に同軸に連
なるとともにその軸線と直交する方向の弁体４１の移動
を規制可能な内径を有する規制孔４３が設けられるとと
もに、弁体４１外径よりも小径の連通孔４７を有する規
制部材４２が規制孔４３を塞ぐようにして固定され、前
記規制孔４３の内面には周方向に間隔をあけた少なくと
も３個所で軸方向に延びる溝４６が設けられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、機関弁に連動、連結される弁駆動ピストンと該弁駆動ピストンが摺 動可能に嵌合されるシリンダ体との間に形成されるダンパ室、ならびに機関弁の 開弁時期に対応して油圧を発生する油圧発生手段間には、弁駆動ピストンの軸方 向移動範囲の途中に設定される油圧緩衝開始位置を弁駆動ピストンの後端が閉弁 方向に通過するのに応じて作動油の戻り量を制限する作動油戻り量制限機構が介 設されるとともに、油圧発生手段に通じるととともにダンパ室側開口縁に弁座を 有して弁駆動ピストンおよびシリンダ体のいずれか一方に設けられる弁孔と、前 記弁座に着座可能にしてダンパ室内に収納される球状の弁体と、該弁体を開閉作 動可能に保持すべく弁駆動ピストンおよびシリンダ体のいずれか一方に固定され る規制部材とを備えるチェック弁が介設される内燃機関用機関弁の油圧駆動装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、かかる装置は、たとえば特開平２−２２３６１２号公報等により既に知 られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記従来の装置では、図６で示すように、弁座４０′に着座可能な 球状の弁体４１′を開閉作動可能に保持するための規制部材４２′が鍔付き有底 円筒状に形成され、たとえば弁駆動ピストン２９′に止め輪４８′により固定さ れている。而して、このような構造にすると、止め輪４８′および弁駆動ピスト ン２９′間には、止め輪４８′のかしめに必要なポンチ等の工具を入れるため、 ならびに止め輪４８′および弁駆動ピストン２９′間に作動油の流通路を確保す るために間隔Ｓの間隙を設ける必要があり、前記間隔Ｓと、規制部材４２′の強 度確保のための肉厚ｔと、弁体４１′および規制部材４２′間の間隔ｅのクリア ランスとにより弁体４１′の外径Ｄ₁ ′が定まり、該外径Ｄ₁ ′が比較的小さく なるので、必然的に弁孔３９′の内径Ｄ₂ ′も小さくなり、作動油流量を充分に 大きくするためには、弁駆動ピストン２９′が大型化することになる。

【０００４】 本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、弁駆動ピストンおよびシ リンダ体のいずれか一方の大型化を回避しつつチェック弁で充分大きな作動油流 量を確保し得るようにした内燃機関用機関弁の油圧駆動装置を提供することを目 的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案によれば、弁駆動ピストンおよびシリンダ 体のいずれか一方には、弁座に同軸に連なるとともにその軸線と直交する方向の 弁体の移動を規制可能な内径を有する規制孔が設けられるとともに、弁体外径よ りも小径の連通孔を有する規制部材が規制孔を塞ぐようにして固定され、前記規 制孔の内面には周方向に間隔をあけた少なくとも３個所で軸方向に延びる溝が設 けられる。

【０００６】

【実施例】

以下、図面により本考案の一実施例について説明すると、先ず図１において、 内燃機関のシリンダヘッドＨには、図示しないシリンダブロックとの間に形成さ れる燃焼室１の天井面に開口する吸気弁口２が吸気ポート３に連通して穿設され ており、該吸気弁口２に固設されたリング状弁座部材４に着座可能な機関弁とし ての吸気弁Ｖが、吸気弁口２を開閉すべくシリンダヘッドＨに設けられたガイド 筒６により上下移動自在に案内される。しかも吸気弁ＶとシリンダヘッドＨとの 間には、弁ばね７が縮設されており、この弁ばね７のばね力により吸気弁Ｖは上 方すなわち閉弁方向に向けてばね付勢されている。

【０００７】 一方、シリンダヘッドＨの上方には、図示しないクランク軸により回転駆動さ れるカムシャフト８が配設されており、このカムシャフト８に設けられたカム９ を含む油圧発生手段１０が、カム９のプロフィルに応じて吸気弁Ｖを開閉駆動す るための油圧を発生すべく吸気弁Ｖの上方に配設される。

【０００８】 図２において、油圧発生手段１０は、前記カム９と、シリンダヘッドＨに設け られた固定の支持部１１に固設されるシリンダ体１２と、前記カム９に摺接する とともに支持部１１の上部に摺動可能に嵌合されるリフタ１３と、該リフタ１３ に上端を当接させてシリンダ体１２の上部に摺動可能に嵌合されるカム従動ピス トン１４とを備える。

【０００９】 吸気弁Ｖの上方で支持部１１には、上方から順に、第１孔部１５、第１孔部１ ５よりも小径であって段部１６を介して第１孔部１５の下端に連なる第２孔部１ ７、ならびに第２孔部１７よりも大径であって段部１８を介して第２孔部１７の 下端に連なる第３孔部１９が吸気弁Ｖと同軸に上下に延びて穿設される。

【００１０】 リフタ１３は、その閉塞端外面をカム９に摺接させるようにして有底円筒状に 形成されており、第１孔部１５に摺動可能に嵌合される。しかもリフタ１３の閉 塞端内面中央部には、カム従動ピストン１４の上端に当接する当接突起１３ａが 突設される。

【００１１】 シリンダ体１２は、第２孔部１７に挿通し得る程度の小径部１２ａと、第３孔 部１９に嵌合し得る程度の大径部１２ｂとを上方に臨む段部１２ｃを介して同軸 に連設して基本的に円筒状に形成される。該シリンダ体１２の大径部１２ｂは、 その段部１２ｃと、前記段部１８との間にシム２０を介在せしめながら小径部１ ２ａを第２孔部１７に挿通するようにして第３孔部１９に嵌合される。しかも小 径部１２ａの第２孔部１７よりも上方に突出した部分には雄ねじ２１が刻設され ており、この雄ねじ２１に螺合するナット２２を段部１６に当接するまで締付け ることによりシリンダ体１２が支持部１１に固定される。またシリンダ体１２に おける大径部１２ｂの外面には第３孔部１９の内面との間のシールを果たすべく 環状のシール部材２３が嵌着される。

【００１２】 シリンダ体１２の中間部には、該シリンダ体１２内を下部シリンダ孔部２４と 上部シリンダ孔部２５とに仕切る仕切壁２６が設けられており、カム従動ピスト ン１４は、該仕切壁２６との間に作動油室２７を画成して上部シリンダ孔部２５ に摺動可能に嵌合される。また吸気弁Ｖの上端に当接する弁駆動ピストン２９が 前記仕切壁２６との間にダンパ室２８を画成して下部シリンダ孔部２４に摺動可 能に嵌合される。

【００１３】 下部シリンダ孔部２４の軸方向中間部には、環状凹部３１が設けられており、 前記作動油室２７および環状凹部３１を連通する油路３２がシリンダ体１２に穿 設される。

【００１４】 図３において、弁駆動ピストン２９のダンパ室２８側に臨む部分は同軸の孔３ ０を有して有底円筒状に形成されており、該弁駆動ピストン２９のダンパ室２８ 側端部における周方向の一部には薄肉部２９ａが設けられ、該薄肉部２９ａには 、孔３０内すなわちダンパ室２８を環状凹部３１に常時連通させる固定オリフィ ス３４が設けられると、環状凹部３１の上端縁と協働して可変オリフィス３６を 構成する切欠き部３５とが設けられ、固定オリフィス３４と可変オリフィス３６ とで作動油戻り量制限機構３３を構成する。而して、環状凹部３１の上端縁が油 圧緩衝開始位置Ｐとして設定されるものであり、吸気弁Ｖの閉弁作動時に弁駆動 ピストン２９の後端が前記油圧緩衝開始位置Ｐを通過してからは、ダンパ室２８ から環状凹部３１すなわち油路３２への作動油の戻り量が作動油戻り量制限機構 ３３で制限されるようになり、それにより弁駆動ピストン２９の閉弁方向作動が 緩やかとなり、吸気弁Ｖの着座時の衝撃が緩和されることになる。

【００１５】 図４および図５を併せて参照して、弁駆動ピストン２９には、作動油室２７か らダンパ室２８への作動油の流通のみを許容するチェック弁３８が設けられる。 このチェック弁３８は、吸気弁Ｖが全閉状態から所定量開弁作動するまでの間で は環状凹部３１に常時連通すべく弁駆動ピストン２９に穿設される内径Ｄ₂ の弁 孔３９と、該弁孔３９のダンパ室２８側開口端縁で球面状に形成される弁座４０ と、弁座４０に着座可能にしてダンパ室２８に収納される外径Ｄ₁ の球状の弁体 ４１と、該弁体４１を自由状態で開閉作動可能に保持すべく弁駆動ピストン２９ に固定される規制部材４２とを備える。

【００１６】 弁駆動ピストン２９には、孔３０に同軸に連なる規制孔４３が孔３０よりも小 径にして設けられており、該規制孔４３は弁座４０を介して弁孔３９に同軸に連 なる。また弁駆動ピストン２９の外面には、閉弁状態からの開弁作動時に弁駆動 ピストン２９の後端が油圧緩衝開始位置Ｐを開弁方向に通過するまでは環状凹部 ３１に連通するようにして環状溝４４が設けられており、弁孔３９は放射状に延 びる複数の連通路４５を介して環状溝４４に連通される。弁体４１は軸方向移動 を可能として規制孔４３内に収納されるものであり、該規制孔４３の内径は、そ の軸線に直交する方向の弁体４１の移動を規制する程度に設定される。しかも該 規制孔４３の内面には、周方向に間隔をあけた少なくとも３個所で軸方向に延び る溝４６が設けられる。

【００１７】 規制部材４２は、弁体４１の外径よりも小径である複数の連通孔４７を有して 平板状に形成されており、規制孔４３および孔３０間の段部と、孔３０の規制孔 ４３寄りの内面に嵌着される止め輪４８とで規制孔４３を塞ぐようにして弁駆動 ピストン２９に固定される。

【００１８】 かかるチェック弁３８では、ダンパ室２８の油圧および弁体４１の自重により 弁体４１を下方に押下げる力が弁孔３９内の油圧により弁体４１を上方に押上げ る力を上回ったときに弁体４１が弁座４０に着座して閉弁する。

【００１９】 次にこの実施例の作用について説明すると、吸気弁Ｖの全閉状態では、油圧発 生手段１０は図２で示す状態にあり、この状態からカムシャフト８の回転に応じ てカム９によりリフタ１３が押下げられる。それによりカム従動ピストン１４が 下方に押圧駆動され、作動油室２７の容積が収縮せしめられ、作動油室２７内の 作動油は油路３２を経て環状凹部３１に導かれ、さらに固定オリフィス３４を経 てダンパ室２８に導入される。このとき、チェック弁３８の弁体４１には、ダン パ室２８の油圧および自重による下向きの力と、弁孔３９に導入されている油圧 による上向きの力とが作用しており、前記上向きの力が下向きの力よりも大きく なったときに弁体４１が弁座４０から離反し、作動油室２７の作動油がチェック 弁３８を介してダンパ室２８に導入される。したがってダンパ室２８の油圧が大 となり、弁駆動ピストン２９が下方に押下げられる。

【００２０】 この弁駆動ピストン２９の下方への摺動途中で油路３２は環状凹部３１を介し てダンパ室２８に直接連通し、ダンパ室２８への油圧の流入量がさらに大となり 、弁駆動ピストン２９はさらに押下げられる。これにより吸気弁Ｖが弁ばね７の ばね力に抗して開弁駆動される。

【００２１】 このような吸気弁Ｖの開弁作動途中でチェック弁３８の弁孔３９は環状凹部３ １から遮断される。このため、チェック弁３８の弁体４１にかかる下向きの力が 上向きの力よりも大きくなり、チェック弁３８は閉弁する。

【００２２】 吸気弁Ｖが全開状態になった後に、カム９によるリフタ１３への押圧力が解除 されると、吸気弁Ｖは弁ばね７のばね力により上方すなわち閉弁方向に駆動され る。この吸気弁Ｖの閉弁作動により弁駆動ピストン２９も上方に押上げられ、ダ ンパ室２８の作動油は油路３２を経て作動油室２７に戻される。

【００２３】 而して吸気弁Ｖの閉弁作動途中で弁駆動ピストン２９の後端が油圧緩衝開始位 置Ｐを通過してからは、環状凹部３１およびダンパ室２８間の直接の連通状態が 解除され、ダンパ室２８および環状凹部３１すなわち作動油室２７間に固定オリ フィス３４および可変オリフィス３６が介在するようになり、それによりダンパ 室２８から作動油室２７への作動油の戻り量が制限される。このため、吸気弁Ｖ の上方への移動速度すなわち閉弁速度が閉弁作動途中から緩められ、吸気弁Ｖは 弁座部材４に緩やかに着座することになる。

【００２４】 ところで、チェック弁３８では、規制孔４３の内面および弁体４１間に、図６ で示した従来技術と同様のクリアランスｅを確保することは必要であるが、規制 部材４２の肉厚を強度確保のために大きく設定しても弁体４１の外径Ｄ₁ には影 響が及ばず、また規制部材４２を固定するための工具を挿入すたるためのスペー スを弁体４１および規制孔４３内面間に確保することが不要であるとともに弁体 ４１および規制孔４３間に作動油流通のための充分な面積の通路は規制孔４３内 面に設けられている複数の溝４６で確保されるので、図６で示した従来技術に比 べると、弁体４１の外径Ｄ₁ を大きく設定することが可能であり、したがって弁 孔３９の内径Ｄ₂ を比較的大きく設定することが可能であり、弁駆動ピストン２ ９の大型化を伴わずに充分な量の作動油流通量を確保することができる。

【００２５】 本考案の他の実施例としてチェック弁を弁駆動ピストン２９側に設けるように してもよい。

【００２６】 また上記実施例では、吸気弁用動弁装置について説明したが、本考案は、排気 弁用動弁装置についても同様に実施可能である。また油圧発生手段としては、上 記各実施例のようにカムにより油圧を発生するものだけでなく、油圧ポンプ等の 油圧発生源からの油圧を制御弁で制御してダンパ室に供給するようにしたもので あってもよい。

【００２７】

【考案の効果】

以上のように本考案によれば、弁駆動ピストンおよびシリンダ体のいずれか一 方には、弁座に同軸に連なるとともにその軸線と直交する方向の弁体の移動を規 制可能な内径を有する規制孔が設けられるとともに、弁体外径よりも小径の連通 孔を有する規制部材が規制孔を塞ぐようにして固定され、前記規制孔の内面には 周方向に間隔をあけた少なくとも３個所で軸方向に延びる溝が設けられるので、 弁体の周囲に充分な面積の流通路を確保するとともに規制部材の肉厚を充分確保 した上で、弁体外径を比較的大きく設定することが可能であり、弁駆動ピストン またはシリンダ体の大型化を回避しつつチェック弁で充分大きな作動油流量を確 保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の油圧駆動装置の縦断側面図
である。

【図２】図１の要部拡大縦断面図である。

【図３】弁駆動ピストンの拡大斜視図である。

【図４】図２の要部拡大図である。

【図５】図４の５−５線断面図である。

【図６】従来技術の図４に対応する断面図である。

【符号の説明】

１０ 油圧発生手段 １２ シリンダ体 ２８ ダンパ室 ２９ 弁駆動ピストン ３３ 作動油戻り量制限機構 ３８ チェック弁 ３９ 弁孔 ４０ 弁座 ４１ 弁体 ４２ 規制部材 ４３ 規制孔 ４６ 溝 ４７ 連通孔 Ｐ 油圧緩衝開始位置 Ｖ 機関弁としての吸気弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関弁（Ｖ）に連動、連結される弁駆動
   ピストン（２９）と該弁駆動ピストン（２９）が摺動可
   能に嵌合されるシリンダ体（１２）との間に形成される
   ダンパ室（２８）、ならびに機関弁（Ｖ）の開弁時期に
   対応して油圧を発生する油圧発生手段（１０）間には、
   弁駆動ピストン（２９）の軸方向移動範囲の途中に設定
   される油圧緩衝開始位置（Ｐ）を弁駆動ピストン（２
   ９）の後端が閉弁方向に通過するのに応じて作動油の戻
   り量を制限する作動油戻り量制限機構（３３）が介設さ
   れるとともに、油圧発生手段（１０）に通じるとととも
   にダンパ室（２８）側開口縁に弁座（４０）を有して弁
   駆動ピストン（２９）およびシリンダ体（１２）のいず
   れか一方に設けられる弁孔（３９）と、前記弁座（４
   ０）に着座可能にしてダンパ室（２８）内に収納される
   球状の弁体（４１）と、該弁体（４１）を開閉作動可能
   に保持すべく弁駆動ピストン（２９）およびシリンダ体
   （１２）のいずれか一方に固定される規制部材（４２）
   とを備えるチェック弁（３８）が介設される内燃機関用
   機関弁の油圧駆動装置において、弁駆動ピストン（２
   ９）およびシリンダ体（１２）のいずれか一方には、弁
   座（４０）に同軸に連なるとともにその軸線と直交する
   方向の弁体（４１）の移動を規制可能な内径を有する規
   制孔（４３）が設けられるとともに、弁体（４１）外径
   よりも小径の連通孔（４７）を有する規制部材（４２）
   が規制孔（４３）を塞ぐようにして固定され、前記規制
   孔（４３）の内面には周方向に間隔をあけた少なくとも
   ３個所で軸方向に延びる溝（４６）が設けられることを
   特徴とする内燃機関用機関弁の油圧駆動装置。