JPH0730889Y2 - 内燃機関の弁強制開閉装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、内燃機関の吸気弁や排気弁を強制的に開閉
させる弁強制開閉装置に関する。

（従来の技術） 吸、排気弁の高速時の追従性を向上するために、回転す
るカムシャフトに開弁用カムと閉弁用カムとを形成し、
バルブスプリングの助けをかりずにこれらのカムにより
吸、排気弁を強制的に開閉させるようにしたデスモドロ
ミック式の弁開閉装置が知られている。

第８図はこの種の弁開閉装置の１例を示すもので、カム
シャフト１に形成した開弁用カム２と閉弁用カム３に対
応してロッカシャフト４にそれぞれロッカアーム5,6が
枢支され、開弁用カム２に摺接する開弁用ロッカアーム
５の先端がアジャストスクリュー７を介して上方から吸
気弁（または排気弁）８の弁軸端９に、閉弁用カム３に
摺接する閉弁用ロッカアーム６の先端が弁軸10に止着さ
れたリテーナ11に下方から当接される。

したがって、カムシャフト１が回動すると、開弁用カム
２、閉弁用カム３に追従してまずロッカアーム5,6の先
端が下動し、開弁用ロッカアーム５に押されて吸気弁８
が開かれると共に、次にロッカアーム5,6の先端が上動
し、閉弁用ロッカアーム６に引かれて吸気弁８が閉じる
ようになっている。

また、第９図に示すものは、開弁用カム12に摺接する第
１のロッカアーム13が弁軸14に螺着された上下にフラン
ジを有するリテーナ15を介して吸気弁（または排気弁）
16と係合されるもので、閉弁用カム17に摺接する第２の
ロッカアーム18は第１のロッカアーム13に弁閉方向に当
接される。

したがって、カムシャフト19が回動すると、開弁用カム
12に追従して第１のロッカアーム13が下動し、まず吸気
弁16が開かれると共に、次に閉弁用カム17に追従する第
２のロッカアーム18により第１のロッカアーム13が上動
し、吸気弁８が閉じられるようになっている（実開昭61
−6611号、特開昭60−32910、32911号、実公昭53−5192
8号公報等参照）。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、第８図のものは閉弁用ロッカアーム６と
弁軸10に止着されたリテーナ11とのクリアランス（閉弁
側クリアランス）の調整が行なえないため、例えば閉弁
用ロッカアーム６やリテーナ11等に寸法のバラツキや摩
耗があると、弁閉時に騒音や振動が発生すると共に、弁
８が弁シートに完全に密着しなくなるという問題があ
る。

また、第９図のものは第１のロッカアーム13を上下にフ
ランジを有するリテーナ15を介して弁軸14に係合させて
いるが、この場合リテーナ15の螺着により下部フランジ
とロッカアーム13とのクリアランス（開弁側クリアラン
ス）の調整を行なえても、リテーナ15やロッカアーム13
に寸法のバラツキや摩耗があると、上部フランジとのク
リアランス（閉弁側クリアランス）により、やはり弁閉
時に騒音や振動が発生すると共に、弁16が弁シートに密
着しなくなるという問題がある。

この考案はこのような問題点を解決した弁強制開閉装置
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） 本考案は、カムシャフトに吸、排気弁を開作動する開弁
用カムと、少なくともロッカアームを介して吸、排気弁
を閉作動する閉弁用カムを形成した内燃機関の弁強制開
閉装置において、吸、排気弁の弁軸に前記ロッカアーム
の上方に位置してリテーナを止着すると共に、リテーナ
とロッカアームの間に位置してクリアランスを自動調整
する中空円筒形状の油圧リフタを弁軸に嵌装し、この油
圧リフタを、前記弁軸に挿入される中空円筒形の内部に
油圧室をもつボディと、この油圧室に摺動自由に挿入さ
れ油圧室とチェック弁を介して連通する油溜室をもつプ
ランジャと、このプランジャを前記リテーナと当接すべ
く伸出方向に付勢するリターンスプリングと、前記ロッ
カアームに形成したＵ字型の先端部上面と係合する前記
ボディの上部外周に設けたつば部と、同じくＵ字型先端
部内側面と摺接するボディ外周平行面と、前記ロッカア
ームを貫通して設けた油通孔からの圧油を内部に導くた
めに前記摺接平行面に形成した油口とから構成する。

（作用） したがって、ロッカアームとリテーナとの間に挟持させ
た油圧リフタにより、クリアランスを吸収することがで
きる一方、油圧リフタは中空円筒形として弁軸の外周に
装着するので、シリンダヘッド側の構造を変更すること
なく、バルブ、ロッカアームなどの部品の変更により容
易かつ低コストのもとに実用化でき、また油圧リフタの
リターンスプリングがバルブの閉弁方向に働くので閉弁
力を高めることもできる。

（実施例） 第１図，第２図は本考案の実施例を示すもので、30は機
関により回転駆動されるカムシャフト、31は吸気弁また
は排気弁（以下バルブと称す）、32,33はカムシャフト3
0とバルブ31の間にカムシャフト30と平行に配設された
ロッカシャフトである。

カムシャフト30には開弁用カム34と閉弁用カム35がほぼ
隣接して形成され、これに対応してロッカシャフト32に
は開弁用カム34に上方から一端が摺接する開弁用ロッカ
アーム36が、ロッカシャフト33には閉弁用カム35に下方
から一端が摺接する略Ｖ字型の閉弁用ロッカアーム37が
配設される。

開弁用カム34は円周方向の一個所に高位部34aを、閉弁
用カム35は円周方向の一個所に低位部35aを有するプロ
フィールに形成され、これらの相対位置はバルブ31の開
閉周期とロッカアーム36,37の摺接位置とにより設定さ
れる。

開弁用ロッカアーム36と閉弁用ロッカアーム37は、ボス
部36a,37aを介してロッカシャフト32,33に揺動自由に支
承され、ロッカシャフト32,33はボス部36a,37aの両側に
配置されたブラケット38,39により支持される。なお、
ロッカアーム36も略Ｖ字型に形成して両ロッカアーム3
6,37を１つのロッカシャフトに支承するようにしても良
い。

一方、バルブ31は、バルブガイド（図示しない）を介し
て弁軸方向に摺動自由に支持されると共に、弁軸41の上
部に形成した溝41aにコレット42が嵌着され、コレット4
2を介してリング状のリテーナ43が装着される。リテー
ナ43の下面43aは後述する油圧リフタ46と滑らかに当接
するように凸曲面に形成される。

そして、バルブ31の弁軸端44に、前記開弁用ロッカアー
ム36の先端部36bが先端36bに取付けた油圧リフタ（油圧
ラッシュアジャスタ）45を介して上方から当接される一
方、前記リテーナ43の下面43a側の弁軸41に円筒中空形
状の油圧リフタ（油圧ラッシュアジャスタ）46が嵌装さ
れる。

油圧リフタ45は公知のもので良く、図示しない油圧がポ
ンプからロッカシャフト32に設けた内孔48およびロッカ
アーム36に形成した油通孔49を介して油圧が供給され、
ロッカアーム36の先端部36bとバルブ31の弁軸端44との
クリアランスを自動調整する。

油圧リフタ46は、第３図〜第５図に示すようにバルブ31
の弁軸41に摺動自由に嵌合され環状の油圧室50を有する
ボディ51と、油圧室50に摺動自由に嵌合され油圧室50と
チェック弁61を介して通じる油溜室52を有するプランジ
ャ53と、プランジャ53を伸出方向に付勢するリターンス
プリング54とからなり、ボディ51の上部外周につば部55
が形成され、ボディ51の側面は２箇所平行な面56に形成
される。

そして、プランジャ53の上端が前記リテーナ43に当接さ
れると共に、ボディ51のつば部55に平行面56を挾んで前
記閉弁用ロッカアーム37の先端37bが下方から当接され
る。

この場合、ロッカアーム37の先端部37bはボディ51の平
行面56と摺接するようにＵ字型に形成されると共に、つ
ば部55との当接面は滑らかな凸曲面に形成される。ま
た、油圧ポンプからの油圧は、ロッカシャフト33に設け
た内孔57、ロッカアーム37に形成した油通孔58およびボ
ディ51の平行面56に形成した長穴状の油口59、プランジ
ャ53の側面に形成した油口60を介して油圧リフタ46内に
供給されるようになっている。

このような構成により、バルブ31の開時には開弁用カム
34、閉弁用カム35に追従して開弁用ロッカアーム36、閉
弁用ロッカアーム37の先端部36b,37bが下動し、開弁用
ロッカアーム36の先端部36bを介しバルブ31が開かれる
が、その先端部36bとバルブ31の弁軸端44との間に油圧
リフタ45を設けたため、先端部36bと弁軸端44とのクリ
アランスは自動的に調整される。

したがって、開弁用ロッカアーム36等に寸法のバラツキ
や摩耗の進行があっても、騒音や振動が発生することは
なく、良好な作動が得られる。

他方、バルブ31の閉時には開弁用カム34、閉弁用カム35
に追従して開弁用ロッカアーム36、閉弁用ロッカアーム
37の先端部36b,37bが上動し、閉弁用ロッカアーム37の
先端部37bを介しバルブ31が閉じられるが、その先端部3
7bとバルブ31の弁軸41に止着したリテーナ43との間に油
圧リフタ46を設けたため、先端部37bとリテーナ43との
クリアランスは自動的に調整される。

この場合、油圧リフタ46は、バルブ31の閉作動前にてプ
ランジャ53がリターンスプリング54によりリテーナ43側
へ付勢され、バルブ31の閉作動中はプランジャ53がリテ
ーナ43を押動しつつ油圧室50がチェック弁61にてロック
される。そして、バルブ31の閉作動後に油溜室52の油圧
がチェック弁61を介して油圧室50に流入し、再びプラン
ジャ53がリターンスプリング54によりリテーナ43側へ付
勢されることにより、先端部37bとリテーナ43とのクリ
アランスは０に調整される。

したがって、閉弁用ロッカアーム37やリテーナ43等に寸
法のバラツキや摩耗の進行があっても、騒音や振動が発
生することはなく、また弁閉時にバルブ31の弁シートへ
の不完全な密着を防止でき、常にバルブ31の良好な作動
が確保される。なお、油圧リフタ46のリターンスプリン
グ54の付勢力はバルブ31の閉弁方向に作用するため、例
えば閉弁力が比較的弱い機関低速時でも所定の閉弁力を
維持することができる。

なお、バルブ31の弁軸41に円筒形状の油圧リフタ46を嵌
装したため、油圧リフタ46がリテーナ43に偏当りするこ
とはない。また、この場合油圧リフタを閉弁用カム35と
閉弁用ロッカアーム37との間に設けるのと較べて油圧リ
フタ46のリークダウン量を大きく取ることができ、無理
な加工精度を要求しなくてもすむ。

第６図，第７図は本考案の他の実施例を示すもので、バ
ルブ31の弁軸41に止着されるリテーナとして、２つの半
月キー62a,62bを用い、この半月キー62a,62bにより油圧
リフタ46のプランジャ53を係止するようにしたものであ
る。この場合、プランジャ53の上端には半月キー62a,62
bの周囲を囲う環状突起63が形成され、このようにすれ
ば構造の簡素化が図れる。

（考案の効果） 以上のように本考案は、カムシャフトに吸、排気弁を開
作動する開弁用カムと、少なくともロッカアームを介し
て吸、排気弁を閉作動する閉弁用カムを形成した内燃機
関の弁強制開閉装置において、吸、排気弁の弁軸に前記
ロッカアームの上方に位置してリテーナを止着すると共
に、リテーナとロッカアームの間に位置してクリアラン
スを自動調整する中空円筒形状の油圧リフタを弁軸に嵌
装し、この油圧リフタを、前記弁軸に挿入される中空円
筒形の内部に油圧室をもつボディと、この油圧室に摺動
自由に挿入され油圧室とチェック弁を介して連通する油
溜室をもつプランジャと、このプランジャを前記リテー
ナと当接すべく伸出方向に付勢するリターンスプリング
と、前記ロッカアームに形成したＵ字型の先端部上面と
係合する前記ボディの上部外周に設けたつば部と、同じ
Ｕ字型先端部内側面と摺接するボディ外周平行面と、前
記ロッカアームを貫通して設けた油通孔からの圧油を内
部に導くために前記摺接平行面に形成した油口とから構
成したため、ロッカアームやリテーナ等に寸法のバラツ
キがあっても、あるいはこれらの摩耗が進行しても、騒
音や振動を発生を防止でき、また良好な閉弁特性を維持
することができる一方、油圧リフタは中空円筒形として
弁軸の外周に装着するので、シリンダヘッド側の構造を
変更することなく、バルブ、ロッカアームなどの部品の
変更により容易かつ低コストのもとに実用化でき、また
油圧リフタのリターンスプリングがバルブの閉弁方向に
働くので閉弁力を高めることもできるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図，第２図は本考案の実施例を示す側面図と平面
図、第３図〜第５図は油圧リフタの断面図と底面図と側
面図、第６図，第７図は本考案の他の実施例の部分断面
図と部分平面図、第８図，第９図は従来例の側面図であ
る。 30…カムシャフト、31…バルブ、34…開弁用カム、35…
閉弁用カム、36…開弁用ロッカアーム、37…閉弁用ロッ
カアーム、41…弁軸、43…リテーナ、46…油圧リフタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 浜井 九五 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−189306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−11408（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】カムシャフトに吸、排気弁を開作動する開
   弁用カムと、少なくともロッカアームを介して吸、排気
   弁を閉作動する閉弁用カムを形成した内燃機関の弁強制
   開閉装置において、吸、排気弁の弁軸に前記ロッカアー
   ムの上方に位置してリテーナを止着すると共に、リテー
   ナとロッカアームの間に位置してクリアランスを自動調
   整する中空円筒形状の油圧リフタを弁軸に嵌装し、この
   油圧リフタを、前記弁軸に挿入される中空円筒形の内部
   に油圧室をもつボディと、この油圧室に摺動自由に挿入
   され油圧室とチェック弁を介して連通する油溜室をもつ
   プランジャと、このプランジャを前記リテーナと当接す
   べく伸出方向に付勢するリターンスプリングと、前記ロ
   ッカアームに形成したＵ字型の先端部上面と係合する前
   記ボディの上部外周に設けたつば部と、同じくＵ字型先
   端部内側面と摺接するボディ外周平行面と、前記ロッカ
   アームを貫通して設けた油通孔からの圧油を内部に導く
   ために前記摺接平行面に形成した油口とから構成したこ
   とを特徴とする内燃機関の弁強制開閉装置。