JPH064002Y2 - 直打式動弁機構用油圧バルブリフタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関の直打式動弁機構に用いられるバル
ブリフタに関し、詳しくはバルブクリアランスを自動的
に吸収し得る油圧バルブリフタに係るものである。

［従来の技術］ ロッカアーム等を介さずにカムによりバルブを直接的に
開閉するいわゆる直打式動弁機構においても、タペット
調整を不要にするために、油圧バルブリフタが広く採用
されるようになった。

しかし、従来の直打式動弁機構用油圧バルブリフタのほ
とんどは、倒立カップ状のボディの内部中央にかなり嵩
高のチェック弁機構を設けたタイプであったため、カム
とバルブステムの端部との間が同チェック弁機構の介在
により相当離れてしまい、動弁機構の高さひいては内燃
機関全体の高さが増加するという問題があった。

もっとも、従来においても第４図及び第５図に示すよう
な構成の油圧バルブリフタがあり（例えば、特開昭５７
−１１６１１４号公報）、同油圧バルブリフタによれば
上記の問題を解決することができる。

同油圧バルブリフタ３１は、カムシャフト２のカム３に
接触し得る端壁４と、内燃機関のシリンダヘッド５に形
成されたガイド孔６内を軸方向に滑動し得る側壁７とを
有した倒立カップ状のボディ８と、バルブステム９の端
部に接触し得るとともに前記ボディ８の端壁４と空隙１
０を形成する端壁１１と、前記ボディ８の側壁７内を軸
方向に滑動し得る側壁１２とを有した倒立カップ状のプ
ランジャ１３とを含んでいる。

前記シリンダヘッド５のガイド孔６には内燃機関の図示
しない油供給源に連通する油孔２３及び環状溝１４が形
成され、前記ボディ８の側壁７には同環状溝１４に連通
する環状溝１５と少なくとも１つの透孔１６とが形成さ
れている。また、前記プランジャ１３の側壁１２には前
記透孔１６に連通する環状溝１７と、同環状溝１７から
斜め上方に伸びて前記空隙１０に開口する少なくとも１
つの導孔１８とが形成されている。さらに、同導孔１８
の途中には、直径が空隙１０側ほど直線的に増加する長
い円錐形のチェックボールシート１９が形成されてい
る。同チェックボールシート１９の円錐面にはチェック
ボール２０が離脱可能に当接され、その当接時において
チェックボール２０の中心Ｏはチェックボールシート１
９の上端よりかなり下方まで入り込むようになってい
る。

また、プランジャ１３の端壁１１の上部に設けられた環
状溝２１には、チェックボール２０の抜出し防止リング
２２が嵌められている。

そして、加圧液体としての油（通常はエンジンオイル）
は、油供給源→油孔２３→環状溝１４→環状溝１５→透
孔１６→環状溝１７→導孔１８の管路を経て、同導孔１
８のチェックボールシート１９からチェックボール２０
を押し上げて離脱させながら、空隙１０内に流入するよ
うになっている。一方、カム３がボディ８の端壁４を押
し下げるときには、前記チェックボール２０がチェック
ボールシート１９に当接することにより、油が空隙１０
から洩れるのを防止するようになっている。

ここで、前記チェックボールシート１９の母線が円錐面
の軸となす角θは、好ましくは１０〜２０°であり、チ
ェックボール２０がその円錐面に食い込まないようにあ
まり小さすぎてはならないとされる（特開昭５７−１１
６１１４号公報）。

上記構成の油圧バルブリフタ３１によれば、前述した従
来例に比べてカム３とバルブステム９の端部とが接近す
るため、動弁機構等の高さを増加させないという効果が
ある。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記油圧バルブリフタ３１においても、次の
ような問題があった。

まず、上記のようにチェックボールシート１９が長い円
錐面であると（特に、前記角θが１０〜２０°である
と）、第５図に示すように、チェックボール２０がチェ
ックボールシート１９から離脱して移動した距離ｘに対
して、同チェックボール２０とチェックボールシート１
９との間隙ｙは直線的（比例的）に増加するにすぎな
い。従って、この間隙ｙが形成する空隙１０への油の流
入断面積は緩やかにしか増加せず、十分な流入断面積が
得られるまでに要するチェックボール２０の移動距離ｘ
が大きい。よって、油が空隙１０内に流入してこれを充
満するまでの速度が遅く、バルブクリアランスの自動吸
収の応答性が必ずしも良くないとう問題があった。

また、上記のような長い円錐形のチェックボールシート
１９を形成するには、例えばドリルで下穴を開けてか
ら、リーマで同下孔を円錐形に拡げ、次いで焼入れ処理
し、さらにテーパ研磨仕上をするという工程をとる必要
があった。そのため、長い孔の正確な機械加工やテーパ
研磨が非常に難しく、製造に時間がかかり、コストも高
くつくという問題もあった。

本考案は、上記問題を解消し、バルブクリアランスの自
動吸収の応答性が良く、加工が容易かつ短時間で済み、
コストを下げることもできる新規な油圧バルブリフタを
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案においては、カムシ
ャフトのカムに接触し得る端壁と、内燃機関のシリンダ
ヘッドに形成されたガイド孔内を軸方向に滑動し得る側
壁とを有した倒立カップ状のボディと、バルブステムの
端部に接触し得るとともに前記ボディの端壁と空隙を形
成する端壁と、前記ボディの側壁内を軸方向に滑動し得
る側壁とを有した倒立カップ状のプランジャを含み、前
記ボディの側壁には内燃機関の油供給源に連通し得る少
なくとも１つの透孔が形成され、前記プランジャの側壁
には前記ボディの透孔に連通する環状溝と前記空隙に開
口する少なくとも１つの導孔とが形成され、前記導孔に
はチェックボールシートが形成されるとともに、同チェ
ックボールシートに離脱可能に当接するチェックボール
が設けられた直打式動弁機構用油圧バルブリフタにおい
て、 前記チェックボールシートをその直径が空隙側ほど大き
くなる張出し曲面形状に形成するという手段をとった。

［作用］ 上記構成の油圧バルブリフタによれば、カムとバルブス
テムの端部とが接近するため、動弁機構等の高さを増加
させない。この点は前記従来例と同様である。

さらに、上記のような張出し曲面形状のチェックボール
シートは従来の円錐形のチェックボールシートより短く
することが可能なため、同チェックボールシートを従来
より容易かつ短時間に形成することができる。

また、上記のような張出し曲面形状のチェックボールシ
ートによれば、チェックボールの移動距離に対して、同
チェックボールとチェックボールシートとの間隙は曲線
的に増加する。従って、この間隙が形成する空隙への油
の流入断面積は急激に増加するため、十分な流入断面積
が得られるまでに要するチェックボールの移動距離は、
従来よりはるかに小さくて済む。

［実施例］ 本考案を具体化した第一実施例について第１図及び第２
図を参照して説明する。

本実施例の油圧バルブリフタ１のボディ８及びプランジ
ャ１３の基本構造は、前記第４図及び第５図の従来例と
ほぼ同様であるから、前記従来例における符号と同一の
符号を第１図及び第２図に付してその説明を省略する。

さて、本実施例は、プランジャ１３の導孔１８に形成し
たチェックボールシート１９ａの形状及び寸法と、同チ
ェックボールシート１９ａとチェックボール２０との対
応の仕方において、前記従来例と全く異なるものであ
る。

すなわち、前記プランジャ１３の側壁１２のうち１８０
°離れた２箇所から空隙１０に開口するよう斜め上方に
向けて形成された２つの導孔１８の途中には、直径が空
隙１０側ほど増加する短い張出し曲面形状のチェックボ
ールシート１９ａが形成されている。同チェックボール
シート１９ａの張出し曲面にはチェックボール２０が離
脱可能に当接され、同当接時においてチェックボール２
０の中心Ｏはチェックボールシート１９ａのほぼ上端付
近に位置するようになっている。

ここで、チェックボールシート１９ａは張出し曲面形で
ある限り、その断面曲線は特定のものに限定されず、Ｒ
曲線、放物線、双曲線、指数曲線、その他の各種断面曲
線を採用することができる。本実施例のチェックボール
シート１９ａでは、これらのうち加工が容易なＲ曲線を
採用している。

上記のような張出し曲面形状のチェックボールシート１
９ａは従来例より短くすることが可能なので、同チェッ
クボールシートを形成するには、例えばドリルで下穴を
開けてから、冷間鍛造によって同下孔を張出し曲面形状
に成形し、次いで焼入れ処理してから、ラッピング仕上
をすればよい。これらの冷間鍛造やラッピングは、従来
例におけるリーマ加工やテーパ研磨に比べて容易かつ短
時間に行うことができ、従ってコストを下げることもで
きる。なお、チェックボールシート１９ａを別の方法に
より形成してもよいことは勿論である。

以上のように構成された油圧バルブリフタ１の作用効果
を説明する。

内燃機関が停止して、油供給源から環状溝１４に加圧
油が供給されないとき、油圧バルブリフタ１の空隙１０
内には油が無いか又は少量残っている状態にある。

内燃機関が始動して、直ちに油供給源から油孔２３を
経て環状溝１４に加圧油が供給されると、同油は環状溝
１４→環状溝１５→透孔１６→環状溝１７→導孔１８の
管路を経て、同導孔１８のチェックボールシート１９ａ
からチェックボール２０を押し上げて離脱させながら、
空隙１０内に流入する。

このとき、前記チェックボールシート１９ａは短い張出
し曲面形状であるため、第２図に示すように、チェック
ボール２０の移動距離ｘに対して、同チェックボール２
０とチェックボールシート１９ａとの間隙ｙは曲線的に
増加する。従って、この間隙ｙが形成する空隙１０への
油の流入断面積は急激に増加するため、十分な流入断面
積が得られるまでに要するチェックボール２０の移動距
離ｘは、従来例よりはるかに小さくて済む。よって、油
が空隙１０内に流入してこれを充満するまでの時間が短
く、バルブクリアランスの自動吸収の応答性が良いとい
う効果がある。

そして、カム３がボディ８の端壁４を押し下げるとき
には、チェックボール２０がチェックボールシート１９
ａに当接することにより、油が空隙１０から洩れるのを
防止する。

次に、本考案の第二実施例を第３図に従って説明する
と、本実施例はプランジャ１３の環状溝１７から斜め上
方に伸びる導孔１８を途中で垂直に折曲し、同垂直部分
にチェックボールシート１９ａを形成した点においての
み、前記第一実施例と相違している。

本実施例は第一実施例と同様の作用効果を奏するほか、
導孔１８の下穴形成が第一実施例よりさらに容易である
という効果がある。ただし、油の流入性については、導
孔１８がストレートである第一実施例の方が若干優れて
いる。

なお、本考案は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば次のように考案の趣旨から逸脱しない範囲
で任意に変更して具体化することもできる。

（１）ボディの側壁に設ける透孔は少なくとも１つあれ
ばよく、その数は限定されない。

（２）プランジャの側壁に設ける導孔も（従って、チェ
ックボールシートも）少なくとも１つあればよく、その
数は限定されない。

（３）前記実施例において、ボディ８の側壁７の環状溝
１５は省略することもできる。

［考案の効果］ 本考案の油圧バルブリフタは、上記の通り構成されてい
るので、動弁機構ひいては内燃機関全体の高さを増加さ
せないことは勿論、バルブクリアランスの自動吸収の応
答性が良く、加工が容易かつ短時間で済み、コストを下
げることもできるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を具体化した油圧バルブリフタの第一実
施例を示す断面図、第２図は同じく要部拡大断面図、第
３図は油圧バルブリフタの第二実施例を示す部分断面
図、第４図は従来の油圧バルブリフタを示す断面図、第
５図は同じく要部拡大断面図である。 １…油圧バルブリフタ、２…カムシャフト、 ３…カム、４…端壁、５…シリンダヘッド、 ６…ガイド孔、７…側壁、８…ボディ、 ９…バルブステム、１０…空隙、１１…端壁、 １２…側壁、１３…プランジャ、１６…透孔、 １７…環状溝、１８…導孔、 １９ａ…チェックボールシート、 ２０…チェックボール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフト（２）のカム（３）に接触し
   得る端壁（４）と、内燃機関のシリンダヘッド（５）に
   形成されたガイド孔（６）内を軸方向に滑動し得る側壁
   （７）とを有した倒立カップ状のボディ（８）と、 バルブステム（９）の端部に接触し得るとともに前記ボ
   ディ（８）の端壁（４）と空隙（１０）を形成する端壁
   （１１）と、前記ボディ（８）の側壁（７）内を軸方向
   に滑動し得る側壁（１２）とを有した倒立カップ状のプ
   ランジャ（１３）を含み、 前記ボディ（８）の側壁（７）には内燃機関の油供給源
   に連通し得る少なくとも１つの透孔（１６）が形成さ
   れ、 前記プランジャ（１３）の側壁（１２）には前記ボディ
   （８）の透孔（１６）に連通する環状溝（１７）と前記
   空隙（１０）に開口する少なくとも１つの導孔（１８）
   とが形成され、 前記導孔（１８）にはチェックボールシート（１９ａ）
   が形成されるとともに、同チェックボールシート（１９
   ａ）に離脱可能に当接するチェックボール（２０）が設
   けられた直打式動弁機構用油圧バルブリフタ（１）にお
   いて、 前記チェックボールシート（１９ａ）をその直径が空隙
   （１０）側ほど大きくなる張出し曲面形状に形成したこ
   とを特徴とする直打式動弁機構用油圧バルブリフタ。