JPH057451Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関の給気弁や排気弁を非圧縮性
流体により駆動する内燃機関の油圧駆動装置に関
する。

〔従来の技術〕

内燃機関において、第１図に示すようにカム５
により油圧発生器１２を駆動し、これにより発生
した非圧縮性流体を介してアクチユエータ１３を
作動させ、給排気弁１０を開閉する弁駆動装置が
考案されている。その一例として実開昭61−
99611号公報がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが前記従来例では、閉弁時に弁着座時の
衝撃を緩和する具体的な制御方法が示されていな
い。非圧縮性流体の縦弾性係数Ｅ＝20000Kg／cm²
程度であり、金属のそれに比べ１／100と小さい。
そのため弁駆動系の固有振動数が金属の押棒等を
用いた場合に比べて大幅に低下するので、閉弁時
の着座速度が上昇し、衝撃的に弁が閉弁する。こ
のため弁シートの寿命が短かくなり、最悪時には
弁が再開するという問題点があつた。

本考案の目的は前記従来装置の問題点を解消
し、閉弁時に作動するクツシヨンを設け、着座速
度を小さく制御し、閉弁時の衝撃を緩和した内燃
機関の弁駆動装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案による内燃機関の弁駆動装置はクランク
軸と同期して回転するカムにより駆動される油圧
発生器の油室と連通したアクチユエータを介して
給排気弁を駆動するものにおいて、アクチユエー
タのピストンに嵌挿されたセンタ穴付のクツシヨ
ン片と、その下部に設けられたクツシヨン室と、
前記ピストンが下降して給排気弁を開く際には前
記クツシヨン室と外部油室との通路を開放して前
記ピストンの有効径を縮小でき、又前記ピストン
が上昇し給排気弁を閉じる際には前記通路を絞り
閉弁時のシヨツクを緩和できる手段とを有してな
ることを特徴としている。

〔作用〕

前記のとおり構成したので、開弁時にはピスト
ンが下降するとクツシヨン片が下方に移動し、ク
ツシヨン片の上部シート部が開口しクツシヨン室
に流体が供給されクツシヨン室にも作動油圧が作
動する。これによりピストン径を縮小できる。又
閉弁時にはピストンの上昇に伴ないクツシヨン片
の上部シート部が閉となり、クツシヨン室を密閉
するため該室の油圧が上昇し、ピストンの上昇を
制動するので弁の着座速度を減小させ、着座時の
衝撃を緩和することができる。

〔実施例〕

以下第１〜４図を参照し本考案の一実施例につ
いて説明する。

第１図は本考案のシステム全体図、第２図は開
弁開始時のアクチユエータ要部断面図、第３図は
閉弁直前のクツシヨン作用説明図である。第１図
において１は油ポンプ、２は逆止弁、３はシリン
ダ、４はピストン、５はカム、６はばねで、これ
らの部材により油圧発生器１２が構成されてい
る。又７は高圧管、８はシリンダ、９はピスト
ン、１０は弁、１１はばねであり、これらにより
アクチユエータ１３が構成されている。

第１図により内燃機関の弁駆動装置の概要につ
いて説明する。油タンク１４内の作動油は、油ポ
ンプ１により逆止弁２をへてシリンダ３内に導か
れ、カム５により機関のクランク軸に同期して駆
動されるピストン４を介して加圧される。この加
圧された高圧作動油は油室１５への流入側には逆
止弁２があるため高圧管７をへてアクチユエータ
１３のシリンダ８に導かれ、アクチユエータ１３
のピストン９に作用し、弁１０を弁ばね１１の力
に打勝つて開弁する。又弁１０は弁ばね１１を介
してピストン９と離れないように押圧されてい
る。

次に油圧発生器１２のカム５がクランク軸を介
してまわされカム５の山を過ぎると、油圧発生器
１２の戻しばね６によりピストン４が下降し、油
室１５内の油圧は低下するので、アクチユエータ
ピストン９は弁ばね１１によつて押し戻され、ア
クチユエータシリンダ８内の作動油は高圧管７を
介して油圧発生器１２の油室１５内に吸い戻さ
れ、弁１０は閉鎖される。油圧発生器１２及びア
クチユエータ１３よりなる内燃機関の弁駆動装置
は以上の作動を繰返し、弁の開閉作用を行う。な
おポンプ１は、弁開閉作動機構内に漏洩があつた
時に作動油を補充するのに使用される。

第２〜３図はアクチユエータ１３の詳細作用説
明図であり、第２図は開弁直前でピストン９が下
降開始の状況図である。アクチユエータ１３のシ
リンダ８内にはピストン９が嵌入され、両者の油
密はピストンリング２１により確保されている。
又ピストン９にはクツシヨン片２２が油密に嵌挿
されている。２３はクツシヨン室、２４は油室、
２５は絞り、２６はふた、２７は調節ねじを示し
ている。油圧発生器１２より送られた高圧作動油
は、高圧管７をへて油室２４内に流入し、ピスト
ン９の上面に作用すると共に穴２８とシート部２
９をへてクツシヨン室２３に流入し、弁ばね１１
の付勢力に打ち勝つてピストン９を下降させて弁
１０を開弁する。クツシヨン片２２はピストン９
が最下降したときにも嵌挿状態が保持される長さ
を有している。シート部２９はクツシヨン片２２
とピストン９のクツシヨン片嵌挿部２２ａの粘性
抵抗により、ピストン９の下降に伴ない開口し、
油室２４の作動油はシート部２９から穴３０をへ
てクツシヨン室２３に流入する。従つて油室２４
の油圧がクツシヨン室２３にも作用するためピス
トン９の径を相対的に縮小できる。

第３図は閉弁直前のアクチユエータピストン９
の上昇過程の終りにおいて、該ピストン９に制動
がかかる状態を示している。クツシヨン片２２は
ピストン９とクツシヨン片２２の嵌挿部２２ａと
の粘性抵抗により上方に移動し、シート部２９の
隙間は閉ざされる。クツシヨン片２２には周溝２
２ｂが設けられており、この周溝２２ｂの上端は
ピストン９の上面より下方にはまりこみ周溝２２
ｂは閉ざされ、クツシヨン室２３は可変絞り２５
を介してのみ油室２４と連通している。ピストン
９が上昇すると、クツシヨン室２３内の作動油は
可変絞り２５から押し出されるが、該絞り部２５
で絞られているため、ピストン９の移動が抑制さ
れる。従つてピストン９に弁ばね１１を介して押
圧されている弁１０も制動される為、閉弁時弁の
シート部への着座速度が緩和され、着座衝撃をや
わらげることができる。着座速度は絞り２５の大
小とクツシヨンストロークｌを最適に選定すれば
理想的な制御が可能となる。

第４図はクツシヨン片２２の上端部に固定絞り
２２ｃを設けた第２実施例で、ピストン９が最下
降した状態の断面図であるが、その作用効果は第
１実施例と類似している。

〔考案の効果〕

本考案は前記のとおり構成したので、弁の開閉
を行なうアクチユエータピストンの上昇過程の終
り、即ち弁の閉弁直前に絞りを介して該油圧ピス
トンにクツシヨン作用を与え、弁の上昇による弁
シート部への着座速度を小さくして、着座衝撃を
緩和することにより、弁の耐久性を向上させるこ
とができる。又弁開時即ちピストンの下降開始時
にはクツシヨン室と外部油室とを連通させ、クツ
シヨン室にも作動油圧を作動させるようにしてい
るので、ピストン径を相対的に小さくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の第１実施例で第１図はシ
ステム全体構成図、第２図はアクチユエータの開
弁開始時の作用説明図、第３図は同閉弁直前のク
ツシヨン作用説明図、第４図は第２実施例の断面
図である。 ４……油圧発生器のピストン、５……同カム、
８……アクチユエータのシリンダ、９……同ピス
トン、１２……油圧発生器、１３……アクチユエ
ータ、１５……油圧発生器の油室、２２……クツ
シヨン片、２３……クツシヨン室、２４……アク
チユエータの油室、２５……絞り。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関のクランク軸と同期して回転するカム
   と、シリンダ内に前記カムと当接したピストンが
   往復動自在に収容され非圧縮性流体が充満した油
   室１５が形成された油圧発生器１２と、シリンダ
   内に給・排気弁等の弁と当接したピストン９が往
   復動自在に収容され前記油圧発生器からの非圧縮
   性流体が充満された油室２４を有するアクチユエ
   ータ１３とを備えた内燃機関の弁駆動装置におい
   て、 前記アクチユエータ１３は、そのピストン９内
   に常時往復摺動自在に嵌合され中心部に前記流体
   が流過する穴３０が設けられたクツシヨン片２２
   と、 前記ピストン９の内部に前記クツシヨン片の一
   端面が臨むように形成されたクツシヨン室２３
   と、該クツシヨン室から前記クツシヨン片の穴３
   ０を経て前記油室２４に連通される流路中に設け
   られた絞り２５，２２ｃと、前記クツシヨン片に
   設けられて該クツシヨン片と前記ピストン９との
   相対変位により開閉され該ピストン９により閉塞
   されたとき前記クツシヨン室２３を前記絞り２
   ５，２２ｃのみを介して前記油室２４に連通せし
   める周溝２２ｂとを備えたことを特徴とする内燃
   機関の弁駆動装置。