JPH0726926A - 内燃機関のバルブ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 カムプランジャ７の外周には、スリーブ６を
回転自在に装着する。スリーブ６には、低圧側に連通し
た制御孔６ａを形成する。制御孔６ａの内周面には、傾
斜面６ｂおよび平面６ｃを形成する。カムプランジャ７
には、油室（図示せず）に連通した逃がし孔７ｂを形成
する。逃がし孔７ｂは、カムプランジャ７の往動途中に
傾斜面６ｂを横切って制御孔６ａと対向するように配置
する。また、カムプランジャ７には、油室に連通した流
出孔７ｆを形成する。流出孔７ｆは、機関のバルブ（図
示せず）の着座時には、平面６ｃにほぼ接した状態で制
御孔６ａと対向するように配置する。 【効果】 バルブのリフト量がリフト毎にバラツクのを
防止することができる。バルブが着座し得なくなるのを
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の吸気バル
ブまたは排気バルブのリフト量を制御する内燃機関のバ
ルブ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のバルブ制御装置は、回転
駆動されるカムに追随してカムプランジャを往復動さ
せ、このカムプランジャの往復動に油室の作動油を介し
てバルブプランジャを連動させる。そして、バルブプラ
ンジャの往復動に連動して機関の吸気バルブまたは排気
バルブ（以下、単にバルブという。）を弁座に対してリ
フト、着座させるようになっている。

【０００３】また、バルブ制御装置は、油室を低圧側に
解放する解放弁（油室解放手段）を備えており、カムプ
ランジャの往動途中に解放弁を開弁させると、カムプラ
ンジャによる作動油の実質的な加圧が終了し、作動油の
圧力が低下する。この結果、バルブプランジャおよびバ
ルブは、バルブばねによって復動させられる。

【０００４】ここで、バルブがリフトし始めてから弁座
側への移動に転じるまでの移動距離がリフト量であり、
従来のバルブ制御装置においては、解放弁の開弁時期を
変えることによってバルブのリフト量を調節するように
なっている（実開平３−９９８０６号公報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のバルブ制御
装置においては、バルブのリフト量を解放弁の開弁時期
によって調節するようにしているから、解放弁の開弁時
期にバラツキがあると、バルブのリフト量がリフト毎に
変化してしまう。したがって、解放弁は開弁時期にバラ
ツキのない応答性に優れものであってはならない。しか
し、毎回の開弁時期に全くバラツキのない解放弁を製造
することは困難であり、このため、従来のバルブ制御装
置においては、バルブのリフト量がリフト毎に変化する
のを防止することが困難であるという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題を
解決するためになされたもので、回転駆動されるカムに
追随して往復動し、往動時に油室の作動油を加圧するカ
ムプランジャと、このカムプランジャに油室の作動油を
介して連動し、機関のバルブを開閉させるバルブプラン
ジャと、上記カムプランジャの往動中に上記油室を低圧
側に開放する油室開放手段とを備えた内燃機関のバルブ
制御装置において、上記油室開放手段は、上記カムプラ
ンジャの外周に回転可能に装着されたスリーブと、この
スリーブを回転変位させる変位手段とを有しており、上
記スリーブには、上記低圧側に連通し、かつスリーブの
内周面に開口し、この開口部の上記カムプランジャの往
動方向における後方側縁部に傾斜部を有する制御孔が形
成され、上記カムプランジャには、上記油室に連通し、
かつ外周面に開口してプランジャの往動途中に上記傾斜
部を横切って上記制御孔と対向する逃がし孔が形成され
るとともに、上記油室に連通し、かつ外周面に開口して
カムプランジャの復動終期に上記カムプランジャの往動
方向における制御孔の前方側端部と対向する流出孔が形
成されていることを特徴としている。

【０００７】

【作用】カムプランジャの往動途中に逃がし孔が制御孔
に対向すると、油室が逃がし孔および制御孔を介して低
圧側に解放される。この結果、バルブが弁座に着座す
る。バルブのリフト量を調節するには、変位手段によっ
てスリーブを変位させ、制御孔と逃がし孔との対向時期
を変化させる。

【０００８】カムプランジャの復動終期には、カムプラ
ンジャがカムのベース円に接して停止しているにも拘わ
らず、バルブが未だ弁座に着座していない状況を呈する
ことがある。このような状況において、仮に流出孔が形
成されていなければ、逃がし孔が制御孔から離間してい
て油孔が密封されているため、油室内の作動油によるい
わゆる油圧ロック作用により、バルブプランジャの復動
が阻止されてしまい、バルブが弁座に着座することがで
きなくなるおそれがある。

【０００９】しかし実際には、カムプランジャの復動終
期に制御孔と対向する流出孔が形成されているので、プ
ランジャが停止していたとしても、油室内の作動油はバ
ルブプランジャの復動に応じて流出孔および制御孔を介
して低圧側に流出する。したがって、バルブが着座する
ことができなくなるような状況を呈することはない。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について図１〜図３
を参照して説明する。図１に示すように、機関のシリン
ダヘッド１には、吸気バルブまたは排気バルブ（以下、
単にバルブという。）２が上下方向へ移動自在に設けら
れており、このバルブ２は、バルブばね３の上方への付
勢力によって弁座４に着座するようになっている。

【００１１】シリンダヘッド１の上面には、ブロック５
が固定されている。このブロック５には、それぞれの軸
線をバルブ２の軸線と一致させた収容孔５ａ、摺動孔５
ｂ、小孔５ｃおよび大孔５ｄがブロック５の下面から上
面に向かって順次形成されている。収容孔５ａには、シ
リンダヘッド１から突出したバルブ２の上端部およびバ
ルブばね３が収容されている。

【００１２】大孔５ｄには、スリーブ６が回動自在に、
かつ位置固定して嵌合されている。このスリーブ６に
は、カムプランジャ７が摺動自在に挿入されている。こ
のプランジャ７には、その下面から上方へ向かって延び
る孔７ａが形成されている。この孔７ａの底面と大孔５
ｄの底面との間には、リターンばね８が配置されてお
り、リターンばね８によってカムプランジャ７が上方へ
付勢されている。

【００１３】上記カムプランジャ７は、カム軸９のカム
９ａの回転に追随して往復動するようになっている。す
なわち、ブロック５の上面には、ピボット１０が固定さ
れており、ピボット１０の上端部には、タペット１１の
一端部が回動自在に連結されている。このタペット１１
の他端部はプランジャ７の上面に突き当たっており、中
間部はカム９ａに突き当たっている。したがって、カム
プランジャ７は、リターンばね８の付勢力によりタペッ
ト１１を介してカム９ａに常時接触し、カム９ａの回転
に追随して往復動する。

【００１４】また、大孔５５ｄにスリーブ６が嵌合され
ると共に、スリーブ６にカムプランジャ７が挿入される
ことにより、大孔５ｄの下側の内部には、作動油が充満
した油室１２が形成されている。この油室１２は、ポン
プ１３およびアキュムレータ１４に接続されており、ポ
ンプ１３と油室１２との間には逆止弁１５，１６が配設
され、アキュムレータ１４は、逆止弁１５，１６の間に
接続されている。したがって、ポンプ１３およびアキュ
ムレータ１４から油室１２へは作動油が流入するが、逃
がし孔７ｂが閉じている場合は、逆に油室１２からポン
プ１３およびアキュムレータ１４側へ作動油が流出する
ことはない。

【００１５】上記摺動孔５ｂには、バルブプランジャ１
７が摺動自在に挿入されている。このバルブプランジャ
１７は、下面がバルブ２の上面にシム１８を介して突き
当たっており、バルブ２に連動して往復動するようにな
っている。また、バルブプランジャ１７の上面には、突
出部１７ａが形成されている。この突出部１７ａは、図
示のように、バルブ２が弁座４に着座した状態では小孔
５ｃに嵌合しているが、バルブ２が所定距離だけリフト
すると、小孔５ｃから抜け出るようになっている。

【００１６】また、摺動孔５ｂにバルブプランジャ１７
が挿入されることにより、摺動孔５ｂの上部には、ダン
パ室１９が形成されている。このダンパ室１９は、突出
部１７ａが小孔５ｃから抜け出た状態では、小孔５ｃに
直接連通し、ひいては油室１２に連通する。一方、突出
部１７ａが小孔５ｃに嵌合した状態では、バルブプラン
ジャ１７に形成された孔１７ｂ、弁室１７ｃおよび孔１
７ｄを介して小孔５ｃ連通すると共に、オリフィス（図
示せず）を有する孔１７ｅおよび孔１７ｄを介して小孔
５ｃに連通する。但し、弁室１７ｃには、弁室１７ｃか
ら孔１７ｄへの作動油の流れを阻止する逆止弁２０が設
けられている。

【００１７】上記カムプランジャ７には、逃がし孔７ｂ
が形成されている。この逃がし孔７ｂの一端は、孔７ａ
の内周面に開口しており、孔７ａを介して油室１２に連
通している。逃がし孔７ｂの他端はプランジャ７の外周
面に開口している。

【００１８】また、スリーブ６には、制御孔６ａが形成
されている。この制御孔６ａの一端はスリーブ６の外周
面に開口しており、上記アキュムレータ（低圧側）１４
に連通している。制御孔６ａの他端は、スリーブ６の内
周面に開口しており、その開口部はカムプランジャ７の
往動途中に逃がし孔７ｂと対向するように配置されてい
る。しかも、図３に示すように、制御孔６ａの内周面の
うちカムプランジャ７の往動途中に逃がし孔７ｂが横切
る面は傾斜面（傾斜部）６ｂになっている。したがっ
て、スリーブ６を回転変位させると、逃がし孔７ｂと制
御孔６ａとの対向時期（カム回転角度に基づく時期）が
変わることになる。なお、制御孔６ａの下側（カムプラ
ンジャ７の往動方向における前方側）の面は、往復動方
向と直交するような平面６ｃに形成されている。

【００１９】スリーブ６を回転変位させるために、スリ
ーブ６の下端部外周面には、図２および図３に示すよう
に、歯車部６ｄが形成されている。この歯車部６ｄに
は、ブロック５に往復動自在に設けられたラック（変位
手段）２１が嵌合しており、ラック２１は、リニアソレ
ノイド等の直動型のアクチュエータ（図示せず）によっ
て所望の位置に変位せしめられるようになっている。勿
論、アクチュエータは、機関の運転状態等に基づきコン
ピュータ（図示せず）によって制御されている。

【００２０】また、カムプランジャ７には、流出孔７ｆ
が形成されている。この流出孔７ｆの一端は孔７ａの内
周面に開口しており、孔７ａを介して油室１２に連通し
ている。流出孔７ｆの他端は、カムプランジャ７の外周
部に開口している。この開口部は、カムプランジャ７が
タペット１１を介してカム９ａの基礎円に接していると
きに、平面６ｃにほぼ接した状態で制御孔６ａと対向す
るように配置されている。したがって、流出孔７ｆは、
カムプランジャ６の復動終期に制御孔６ａと対向するこ
とになる。

【００２１】次に、上記構成のバルブ制御装置の作用を
説明する。カム９ａが回転すると、それに追随してカム
プランジャ７が往復動する。カムプランジャ７の往動時
において、流出孔７ｆがスリーブ６によって遮蔽される
と、カムプランジャ７によって油室１２内の作動油が加
圧される。この加圧された作動油は、突出部１７ａの上
端面を下方へ押圧すると共に、孔１７ｄ、弁室１７ｃお
よび孔１７ｂを介してダンパ室１９に流入し、バルブプ
ランジャ７の上面を押圧する。これにより、バルブプラ
ンジャ１７が下方へ移動し、バルブ２をバルブばね３の
付勢力に抗してリフトさせる。

【００２２】カムプランジャ７の往動途中に逃がし孔７
ｂが傾斜面６ｂを横切って制御孔６ａと対向すると、油
室１２が逃がし孔７ｂおよび制御孔６ａを介してアキュ
ムレータ（低圧側）に解放される。この結果、カムプラ
ンジャ７による実質的な加圧が終了し、作動油の圧力が
低下する。したがって、バルブ２およびバルブプランジ
ャ１７は、バルブばね３の付勢力によって復動し始め
る。

【００２３】バルブ２がリフトし始めてから復動に転じ
るときまでの移動距離がリフト量である。したがって、
逃がし孔７ｂと制御孔６ａとの対向時期を変化させるこ
とによってバルブ２のリフト量を調節することができる
のであり、逃がし孔７ｂと制御孔６ａとの対向時期は、
スリーブ６を回転変位させて、逃がし孔７ｂが制御孔６
ａの傾斜面６ｂを横切る箇所を変えることによって変化
させることができる。なお、逃がし孔７ｂが制御孔６ａ
と全く対向しないようにスリーブを回転変位させること
により、バルブ２をカム９ａによって規定される最大リ
フト量だけリフトさせることができる。

【００２４】バルブプランジャ１７が所定の位置まで復
動すると、突出部１７ａが小孔５ｃに嵌合する。この結
果、ダンパ室１９がオリフィスを有する孔１７ｅを介し
てのみ油室１２に連通することになり、ダンパ室１９の
緩衝作用によりバルブプランジャ１７が比較的低速で復
動するようになる。これにより、バルブ２が弁座４に着
座する際の衝撃が緩和される。

【００２５】なお、カムプランジャ７は、逃がし孔７ｂ
が制御孔６ａと対向するか否かに拘わらず、カム９ａの
回転に追随して往復動するのであり、カムプランジャ７
の復動時には、油室１２にアキュムレータ１４およびポ
ンプ１３から作動油が供給される。

【００２６】上記のように、このバルブ制御装置におい
ては、スリーブ６を回転変位させることによってバルブ
２のリフト量を調節しており、スリーブ６の回転位置
は、機関の運転状態が変わらない限り、バルブ２のリフ
ト毎には変える必要がない。したがって、バルブ２のリ
フト量がリフト毎にバラツクのを確実に防止することが
できる。

【００２７】ところで、バルブ２のリフト量が大きい場
合には、カムプランジャ７がタペット１１を介してカム
９ａの基礎円に接し、したがって復動を終了しているに
も拘わらず、バルブ２およびバルブプランジャ１７の復
動が遅れ、バルブ２が着座していない状況を呈すること
がある。特に、この実施例のように、ダンパ室１９を形
成した場合には、バルブプランジャ１７およびバルブ２
の復動終期における移動速度が遅くなるため、そのよう
な状況を呈することがある。

【００２８】このような状況において、仮に流出孔７ｆ
が形成されていなければ、逃がし孔７ｂがスリーブ６に
よって遮蔽され、また油室１２からポンプ１３およびア
キュムレータ１４側への作動油の流出が逆止弁１５，１
６によって阻止されているので、油室１２が密閉状態に
なる。しかも、カムプランジャ７がカム９ａの基礎円に
接しているので復動することがない。このため、バルブ
プランジャ１７が復動しようとしても、油室１２内の作
動油によるいわゆる油圧ロック作用が働いて復動するこ
とができず、この結果バルブ２が着座することができな
くなるおそれがある。

【００２９】この点、このバルブ制御装置においては、
カムプランジャ７に復動終期に制御孔６ａと対向する流
出孔７ｆを形成しているので、復動終期から次の往動が
開始するまでの間は、油室１２が流出孔７ｆおよび制御
孔６ａを介して低圧側たるアキュムレータ１４に連通し
ている。したがって、バルブプランジャ１７は、油室１
２内の作動油によって復動を阻止されることがない。よ
って、バルブ２は弁座４に確実に着座することができ
る。

【００３０】なお、この発明は、上記実施例に限定され
ることなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変
更可能である。例えば、上記の実施例においては、制御
孔６ａをアキュムレータ１４に接続しているが、タンク
２２に接続するようにしてもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の内燃機
関のバルブ制御装置によれば、カムプランジャに油室に
連通した逃がし孔を形成する一方、スリーブに低圧側に
連通した制御孔を形成し、スリーブを変位させて逃がし
孔と制御孔との対向時期を変えることにより、バルブの
リフト量を調節するようにしたものであるから、バルブ
のリフト量がリフト毎にバラツクのを確実に防止するこ
とができる。また、カムプランジャの復動終期に流出孔
を制御孔と対向させるようにしているので、バルブを弁
座に確実に着座させることができる等の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。

【図３】スリーブの回転変位機構を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ バルブ（吸気バルブまたは排気バルブ） ３ バルブばね ６ スリーブ ６ａ 制御孔 ６ｂ 傾斜面（傾斜部） ６ｃ 平面 ７ カムプランジャ ７ｂ 逃がし孔 ７ｆ 流出孔 ９ａ カム １２ 油室 １４ アキュムレータ（低圧側） １７ バルブプランジャ ２１ ラック（変位手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動されるカムに追随して往復動
   し、往動時に油室の作動油を加圧するカムプランジャ
   と、このカムプランジャに油室の作動油を介して連動
   し、機関のバルブを開閉させるバルブプランジャと、上
   記カムプランジャの往動中に上記油室を低圧側に開放す
   る油室開放手段とを備えた内燃機関のバルブ制御装置に
   おいて、上記油室開放手段は、上記カムプランジャの外
   周に回転可能に装着されたスリーブと、このスリーブを
   回転変位させる変位手段とを有しており、上記スリーブ
   には、上記低圧側に連通し、かつスリーブの内周面に開
   口し、この開口部の上記カムプランジャの往動方向にお
   ける後方側縁部に傾斜部を有する制御孔が形成され、上
   記カムプランジャには、上記油室に連通し、かつ外周面
   に開口してプランジャの往動途中に上記傾斜部を横切っ
   て上記制御孔と対向する逃がし孔が形成されるととも
   に、上記油室に連通し、かつ外周面に開口してカムプラ
   ンジャの復動終期に上記カムプランジャの往動方向にお
   ける制御孔の前方側端部と対向する流出孔が形成されて
   いることを特徴とする内燃機関のバルブ制御装置。