JPH0622088Y2

JPH0622088Y2 - 内燃機関の動弁装置

Info

Publication number: JPH0622088Y2
Application number: JP1987135379U
Authority: JP
Inventors: 茂亀ケ谷; 豊又吉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-09-04
Filing date: 1987-09-04
Publication date: 1994-06-08
Anticipated expiration: 2002-09-04
Also published as: JPS6439406U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、内燃機関の吸・排気弁を機関の回転に同期し
て回転するカムにより、スイングアームを介して開閉作
動する動弁装置に関する。

（従来の技術）一般に、内燃機関の動弁装置は燃焼室の形状、要求され
る回転範囲、吸排気孔の設計自由度、組付サービス性、
重量、製造コストなどを考慮して目的に適したものから
選択されるが、近時は車両への高速性能要求と相俟って
出力性能を確保しつつ、動弁系の簡易化、コスト低減が
求められている。

従来のこの種の内燃機関の動弁装置としては、例えば本
考案の出願人が先に提案したものがあり（実開昭６２−
５２２０５号公報参照）、第６図のように示される。こ
の装置は各気筒毎に吸・排気弁を２つずつ備えるもの
で、吸・排気ポート周辺は後に詳述する本願の考案と同
様であり、改善の望ましい部分をピックアップして説明
する。すなわち、この装置では第６図に示すように、シ
リンダヘッド１に設けた支持部材としての油圧式エンド
ピボット２（いわゆる、ＨＬＡ：ハイドロリック・ラッ
シュ・アジャスタ）によりスイングアーム３の揺動支点
部３ａが支持され、このエンドピボット２はシリンダヘ
ッド１に形成された油路４から供給される作動油圧によ
り伸縮してカムベースサークル時のカム当接フォロア５
とカム面６のクリアランスを常時ゼロに保持している。
これにより、スイングアーム３の揺動支点部３ａおよび
支持部材が簡略化され、部品点数の減少およびメンテナ
ンスの簡易化が図られる。また、揺動支点が小型になる
とともに、アジャストスクリューが不用になり、動弁系
の運動重量が軽量化されて高回転化が図られる。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、このような従来の動弁装置にあっては、スイ
ングアーム３の揺動支点部３ａをエンドピボット２によ
って支持し、カムベースサークル時のカム当接フォロア
５とカム面６のクリアランスをエンドピボット２の作動
油圧による伸縮により常時ゼロに保持する構成となって
いたため、次のような点で改善を図るのが望ましい。

すなわち、スイングアーム３がエンドピボット２を揺動
中心として揺動するとき、エンドピボット２に第６図中
矢印Ａで示すような力が作用する。これにより、エンド
ピボット２がシリンダヘッド１の装着部内壁に強く当接
したり、あるいは強く摺接したりすることとなって、エ
ンドピボット２よりやわらかい材質のシリンダヘッド１
の装着部内壁が摩耗する。これに伴い、エンドピボット
２と装着部内壁との間に間隙が生じ、この間隙からエン
ドピボット２に供給される作動油が漏れて、エンドピボ
ット２への作動油が不足する。したがって、エンドピボ
ット２が動作不良となったり、エンドピボット２とシリ
ンダヘッド１との装着部内壁が互いに衝突して打音を発
生することがある。また、エンドピボット２に供給され
る作動油中には空気等の気泡が混入することがあり、こ
の混入した空気がエンドピボット２に供給されると、エ
ンドピボット２内において作動油中の空気がスイングア
ーム３の揺動時に作動する押圧力によって圧縮される。
したがって、エンドピボット２が縮小してカム当接フォ
ロア５とカム面６のクリアランスが大きくなり異音を発
生する。

（考案の目的）そこで本考案は、シリンダヘッドと油圧式支持部材の間
に油圧式支持部材と同等以上の硬度を有するシム部材を
シリンダヘッドに圧入して設けるとともに、シム部材に
作動油中の気泡を外部へ放出する連通路を設けることに
より、シリンダヘッドにおける油圧式支持部材の装着部
分の摩耗を防止するとともに、油圧式支持部材に気泡が
流入するのを防止して、装置の信頼性の向上および騒音
の低減を図ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段）本考案による内燃機関の動弁装置は、上記目的達成のた
め、吸気弁と排気弁の少なくとも一方を各シリンダ毎に
２つずつ備える内燃機関であって、カムシャフトのカム
に従動するスイングアームの一端を、シリンダヘッドに
配設され油圧によって伸縮する油圧式支持部材の頭部に
回動自在に位置決めされるよう揺動支持し、他端を、２
つの同種の弁の弁軸端部に当接させて、１つのスイング
アームで２つの同種の弁を同時に開閉させる内燃機関の
動弁装置において、前記支持部材とシリンダヘッドとの
間に油圧式支持部材と同等以上の硬度を有するシム部材
をシリンダヘッドに圧入して設けるとともに、該シム部
材に作動油中の気泡を外部へ放出する連通路を設けてい
る。

（作用）本考案では、シリンダヘッドと油圧式支持部材との間に
該油圧式支持部材と同等以上の硬度を有するシム部材が
シリンダヘッドに圧入して設けられるとともに、シム部
材に作動油中の気泡を外部へ放出する連通路が設けられ
る。したがって、シリンダヘッドにおける油圧式支持部
材の装着部分の摩耗が防止されるとともに、経時的な劣
化を伴わずに、油圧式支持部材の作動を妨げる気泡が常
に的確に外部へ放出されて油圧式支持部材に対して適切
な作動の供給が保証され、装置の信頼性の向上および騒
音の低減が図られる。

（実施例）以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本考案の第１実施例を示す図あり、本考案
を４バルブツインカムエンジンに適用した例である。

まず、構成を説明する。第１図において、11はエンジン
であり、エンジン11の図中下方にはシリンダブロック12
が配設される。シリンダブロック12には断面が略円形の
シリンダ13が形成され、シリンダ13にはピストン14が摺
動自在に収納されている。シリンダブロック12の上端部
（図中上方）にはシリンダヘッド15が配設され、シリン
ダヘッド15はシリンダブロック12に図外のボルト等によ
り固定されている。シリンダヘッド15には吸気通路16お
よび排気通路17が対向して設けられ、吸気通路16および
排気通路17には吸気ポート18および排気ポート19がそれ
ぞれ連結して設けられている。なお、第１図では各部が
オーバーラップしているため２組の吸気系および排気系
のうち片側１組のみを図示している。

吸気ポート18および排気ポート19には吸気弁20a、20bお
よび排気弁21a,21bがそれぞれ配設されており、吸気弁2
0a、20bおよび排気弁21a、21bはバルブスプリング22a、
22b、23a、23bによってそれぞれ常時閉弁方向に付勢さ
れている。なお、吸気側、排気側とも同様の構成のた
め、以下の説明では吸気側に符号ｉを添えて説明し、同
様の機能を有する排気側部材には符号ｅを添えた同一番
号を付すものとする。

吸気弁20a、20bの弁軸端部24ｉ、25ｉにはバルブリテー
ナ26ｉ、27ｉが設けられ、バルブリテーナ26ｉ、27iに
はバルブスプリング22ａ、22ｂがそれぞれ当接してい
る。弁軸端部24ｉ、25ｉには溝により位置決めされたコ
レット28ｉ、29ｉが設けられ、コレット28ｉ、29ｉはバ
ルブリテーナ26ｉ、27ｉの中央部に設けられたテーパ孔
に嵌合してバルブリテーナ26ｉ、27ｉの位置決めをす
る。

一方、吸気弁20ａ、20ｂの上方にはカムシャフト30ｉが
カムブラケット31ｉ、32ｉにより回転自在に支持されて
おり、カムシャフト30ｉにはカム33ｉが形成されてい
る。また、シリンダヘッド15におけるシリンダ13のボア
の外方には第２図に詳示するような油圧式支持部材とし
ての油圧式エンドピボット34ｉが設けられており、油圧
式エンドピボット34ｉは第３図に示すようなＹ字状のス
イングアーム35ｉの一端を揺動自在に支持している。ス
イングアーム35ｉの他端はコレット28ｉ、29ｉを介して
吸気弁20a,20bの弁軸端部24i,25iに当接している。ま
た、スイングアーム35ｉの吸気弁20ａ、20ｂとエンドピ
ボット34ｉとの間にはカム当接フォロア36ｉが設けらて
おり、カム当接フォロア36ｉはカム33ｉに当接してい
る。エンドピボット34ｉはシリンダヘッド15に形成され
たオイル通路37ｉから供給されるオイルにより伸長し、
カム33ｉとカム当接フォロア36ｉの接触面を常にゼロに
保持する。すなわち、エンドピボット34ｉは上記両者の
クリアランスを自動調節する機能を有する。

一方、シリンダヘッド15の油圧式エンドピボット34ｉの
装着部38ｉと油圧式エンドピボット34ｉとの間にはエン
ドピボット34ｉより硬度の高い材料で形成された円筒状
のシム部材39ｉがシリンダヘッド15に圧入されて設けら
れており、シム部材39ｉには、例えばセラミックス等の
材料が用いられる。装着部38ｉにはオイル通路40ｉが形
成されており、オイル通路40ｉはオイル通路37ｉからの
作動油を油圧式エンドピボット34ｉに導入する。また、
シム部材39ｉにはシム部材39ｉの上面とオイル通路40ｉ
を連通する連通路41ｉが形成されており、連通路41ｉは
作動油中の気泡を逃がすためのものである。なお、上記
の説明では吸気側のみを説明したが、排気側についても
同様の構成である。

再び第１図において、カムシャフト30ｉ、30ｅの上方に
はオイル通路42ｉ、42ｅがそれぞれ設けられ、オイル通
路42ｉ、42ｅは各カム33ｉ、33ｅおよび各カム当接フォ
ロア36ｉ、36ｅの摺動部分に潤滑油を滴下供給する。シ
リンダ13、ピストン14およびシリンダヘッド15は燃焼室
43を画成しており、燃焼室43には吸気ポート18および排
気ポート19が開口している。また、シリンダヘッド15に
は燃焼室43に臨むように点火プラグ44が設けられ、点火
プラグ44は燃焼室43の略中心に位置している。一方、シ
リンダヘッド15の第１図上方にはロッカカバー45が設け
られ、ロッカカバー45はシリンダヘッド15のカムシャフ
ト30ｉ、30ｅの装着部分を覆っている。

次に、作用を説明する。説明の便宜上、吸気側について
述べるが、これは排気側についても同様である。

機関が回転すると、この回転駆動力によりカムシャフト
30ｉが駆動され、カム33ｉが回転駆動される。カム33ｉ
の回転力は当接フォロア36ｉを介してスイングアーム35
ｉに伝達され、スイングアーム35ｉがエンドピボット34
ｉを揺動支点とし揺動する。そして、この揺動力はスイ
ングアーム35ｉから吸気弁20ａ、20ｂに伝達され、吸気
弁20ａ、20ｂが同時に開閉駆動される。この駆動過程に
おいて、スイングアーム35ｉの揺動時に油圧式エンドピ
ボット34ｉに第２図中Ｂで示すような力が作用した場
合、本実施例ではシリンダヘッド15の装着部38ｉと油圧
式エンドピボット34ｉとの間に油圧式エンドピボット34
ｉより硬度の高いシム部材39ｉがシリンダヘッド15に圧
入されて設けられているので、シリンダヘッド15の装着
部38ｉが変形して装着部38ｉと油圧式エンドピボット34
ｉとの間に間隙が発生するという事態が避けられる。し
たがって、従来のように、装着部38ｉと油圧式エンドピ
ボット34ｉの間の間隙から作動油がもれることがなく、
油圧式エンドピボット34ｉを確実に作動させることがで
き、信頼性を向上させることができる。

また、装着部38ｉと油圧式エンドピボット34ｉとの間隙
がなく、装着部38ｉと油圧式エンドピボット34ｉの打音
が発生することがないので、騒音を軽減することができ
る。さらに、シム部材39ｉにシム部材39の上面とオイル
通路40ｉとを連通する連通路41ｉが設けられ、作動油中
の空気系の気泡が連通路41ｉを通してシム部材39ｉの上
面に抜け出るので、油圧式エンドピボット34ｉに気泡の
混入した作動油が供給されることはない。したがって、
従来のように混入した気泡が圧縮され、油圧式エンドピ
ボット34ｉが縮小することがなくなり、油圧式エンドピ
ボット34ｉの信頼性を向上させることができる。

さらに、連通路41ｉは硬度の高いシム部材39ｉに穿設さ
れているので、連通路41ｉの開口面積が経時的に拡がる
ことはなく、作動油中の気泡を常に的確に外部へ放出す
ることができる。

また、本実施例では、カムブラケット31ｉの上方にオイ
ル通路42ｉが形成され、このオイル通路42ｉからカム33
ｉと油圧式エンドピボット34ｉとの摺接部分に潤滑油が
滴下供給されるので、動弁系を円滑に作動させることが
でき、動弁装置としての信頼性をより向上させることが
できる。

第４図は本考案の第２実施例を示す図である。なお、本
実施例では吸気側部材と排気側部材が同一構成であるの
で吸気側部材に符号ｉを添えて説明し、排気側の説明を
省略する。第４図において、シリンダヘッド15の装着部
38ｉと油圧式エンドピボット34ｉとの間にはシム部材51
ｉがシリンダヘッド15に圧入されて設けられており、シ
ム部材51ｉは有底円筒状に形成されている。なお、52ｉ
はオイル通路であり、53ｉは連通路である。したがっ
て、本実施例では第１実施例の効果に加えて、油圧式エ
ンドピボット34ｉに軸方向（図中上下方向）の力が加わ
った場合の装着部38ｉの底面の摩耗をも防止することが
できる。なお、装着部38ｉの底面が摩耗した場合に油圧
式エンドピボット34ｉの伸長度が多くなり、油圧式エン
ドピボット34ｉに曲げ応力が加わってその頭部が破断す
ることがあるが、本実施例では装着部38ｉの底面が摩耗
しなくなるため、油圧式エンドピボット34ｉの頭部の破
断も防止することができる。

第５図は本考案の第３実施例を示す図である。本実施例
も第２実施例と同様に吸気側部材のみを図示して説明す
る。第５図において、シリンダヘッド15の装着部38ｉと
油圧式エンドピボット34ｉとの間にシリンダヘッド15に
圧入されて設けられたシム部材61ｉの外周面にはオイル
通路62ｉの近傍に環状の油溝63ｉが形成されており、油
溝63ｉはオイル通路37ｉとオイル通路62ｉとを連通す
る。また、シム部材61ｉの外周面上にはシム部材61ｉの
上面と油溝63ｉとを連通する連通孔としての連通溝64ｉ
が設けられており、連通溝64ｉは作動油中の気泡を外部
に放出する。そして、シム部材61ｉがシリンダヘッド15
に対して圧入されているので、エンドピボット34ｉに、
第２図中矢印Ｂで示すような力が作用しても、連通路64
ｉの開口面積が経時的に拡がることは防止される。さら
に、本実施例では、特にシム部材61ｉをシリンダヘッド
15の装着部38ｉに圧入するとき、オイル通路62ｉがずれ
ても油溝63ｉによりオイル通路37ｉと油圧式エンドピボ
ット34ｉとを確実に連通することができるので、シム部
材61ｉのオイル通路62ｉの位置に関係なくシム部材61ｉ
を容易に圧入することができ、作業性が向上する。

また、連通溝64ｉにより作動油中の気泡を外部へ放出で
きるので、油圧式エンドピボット34ｉをより一層正常に
作動させることができる。

（効果）本考案によれば、シリンダヘッドと油圧式支持部材との
間に油圧式支持部材と同等以上の硬度を有するシム部材
をシリンダヘッドに圧入して設けるとともに、シム部材
に作動油中の気泡を逃がす連通路を設けているので、シ
リンダヘッドにおける油圧式の支持部材の装着部分の摩
耗を防止することができるとともに、経時的な劣化を伴
わずに、油圧式支持部材の作動を妨げる気泡を常に的確
に外部へ放出することができ、同時に油圧式支持部材に
対して適切な作動油の供給を保証することが可能で、装
置の信頼性の向上および騒音の低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案に係る内燃機関の動弁装置の第１実
施例を示す図であり、第１図はその断面図、第２図はそ
のスイングアームおよび油圧式エンドピボットの周辺を
示す図、第３図はそのスイングアームの平面図、第４図
は本考案に係る内燃機関の動弁装置の第２実施例を示す
そのスイングアームおよび油圧式エンドピボットの周辺
を示す図、第５図は本考案に係る内燃機関の動弁装置の
第３実施例を示すその油圧式エンドピボットの断面面
図、第６図は従来の内燃機関の動弁装置を示す断面図で
ある。 13……シリンダ、 15……シリンダヘッド、 20ａ、20ｂ……吸気弁、 21ａ、21ｂ……排気弁、 24ｉ、24ｅ……弁軸端部、 25ｉ、25ｅ……弁軸端部、 30ｉ、30ｅ……カムシャフト、 33ｉ、33ｅ……カム、 34ｉ、34ｅ……油圧式エンドピボット（油圧式支持部
材）、 35ｉ、35ｅ……スイングアーム、 36ｉ、36ｅ……カム当接フォロア、 39ｉ、39ｅ、51ｉ、61ｅ……シム部材、 41ｉ、41ｅ、53ｉ……連通路、 64ｉ……連通溝（連通路）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】吸気弁と排気弁の少なくとも一方を各シリ
ンダ毎に２つずつ備える内燃機関であって、カムシャフ
トのカムに従動するスイングアームの一端を、シリンダ
ヘッドに配設され油圧によって伸縮する油圧式支持部材
の頭部に回動自在に位置決めされるよう揺動支持し、他
端を、２つの同種の弁の弁軸端部に当接させて、１つの
スイングアームで２つの同種の弁を同時に開閉させる内
燃機関の動弁装置において、前記支持部材とシリンダヘ
ッドとの間に油圧式支持部材と同等以上の硬度を有する
シム部材をシリンダヘッドに圧入して設けるとともに、
該シム部材に作動油中の気泡を外部へ放出する連通路を
設けたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。