JPS6120690B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの油圧式バルブリフト装置
に関し、特にエンジン回転速度に応じてバルブ開
弁時期を変化させるものに関する。

従来、４サイクルエンジンのバルブリフトタイ
ミングをエンジンの負荷あるいは回転速度により
可変するものは種々の方式が提案されている。そ
の１つとして、オイルタペツトと基本的には同様
の方式であるが、プツシユロツドと係合されたプ
ランジヤとリフタボデイにより加圧されたリフト
油圧室のオイルを絞り孔を介して外部に逃がすこ
とにより、油圧室の体積を減少させ、プランジヤ
のリフト量を可変するものが提案されている。

この方式によればカム形状は２次元の形状でよ
く、カム軸とプランジヤの相対的位置を変化させ
る必要がないため構造を簡潔化することができる
が、カムがリフタボデイを駆動すると同時に油圧
室のオイルを圧縮し、吸、排気バルブをリフトさ
せながら、絞り孔を介してオイルを外部へ逃がす
構造であるため、バルブ作動開始時期はエンジン
回転速度によらず常に一定であり、回転速度によ
りバルブリフト量及び、バルブ閉弁時期のみを可
変とすることができるだけで、バルブ開弁時期を
制御できないという不具合を有している。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
エンジン回転速度に応じてバルブ開弁時期を変化
させ得る油圧式バルブリフト装置を提供すること
を目的とする。特に本発明は、リフタ油圧室から
送油通路を経てオイルが導かれ、かつ排油口から
オイルを逃がすよう構成されたスプール油圧室
と、このスプール油圧室に摺動可能に設けられ、
このスプール油圧室を送油通路側の第１の室と排
油口側の第２の室とに区切るスプールと、このス
プールに設けられ第１、第２の室を連通させる絞
り孔と、スプール室に設けられスプールを送油通
路側に付勢するばねと、排油口を第２の室の油圧
が所定値以上になると開き、オイルを逃がすリリ
ーフバルブとを備えることを特徴としており、こ
の構成により上記不具合に対処するものである。

以下本発明を図に示す実施例により説明する。
第１図において１はカム軸で、カム１ａが形成さ
れており、OHV型４サイクルエンジン（図示な
し）のクランク軸と同期して回転駆動される。２
は、カム軸１によつて駆動されるバルブリフト装
置全体を示す。

バルブリフト装置２において、ハウジング３は
エンジンのシリンダブロツク（図示なし）に固定
されており、ハウジング３のシリンダボア４には
円筒状のリフタボデイ５が摺動可能に嵌合されて
いる。

リフタボデイ５の下端面は、カム軸１のカム１
ａに接触しており、またこのリフタボデイ５の内
周部には、円筒形状のプランジヤ６が摺動可能に
嵌合されている。

プランジヤ６の端部（図中上端）には、フラン
ジ７が形成されており、このフランジ７はハウジ
ング３のシリンダボア８に嵌合されている。シリ
ンダボア８の端部にもフランジ９が形成されてお
り、このフランジ９、フランジ７及びボア８によ
りリング形状のブレーキ室１０が形成されてい
る。

ハウジング３にはオイルポンプ（図示なし）か
らオイルが供給される給油口１１が形成されてお
り、この給油口１１は、ハウジング３の内周に形
成されたリング形状の給油溝１２に連通されてい
る。

プランジヤ６には、給油溝１２と常に連続する
よう長孔形状の４個の給油孔１３が形成されてお
り、この給油孔１３を介して給油溝１２とプラン
ジヤ６内の給油室１４とが連通されている。

給油孔１３でそのうちの１個には、給油室１４
とブレーキ室１０とを連通するスリツト１５が形
成されている。このスリツト１５は、ほぼ三角形
状に形成されており、開口面積がハウジング３の
フランジ部９によつて制御されるよう構成されて
いる。

プランジヤ６の内周部には、シート材１６が固
定されており、シート材１６の中心孔１７にはチ
エツクボール１８が圧縮コイルばね１９により押
付けられている。ばね１９は、ケース２０内に収
納されており、ケース２０は圧縮コイルばね２１
によつてシート材１６に押付けられている。

ばね２１は、リフタボデイ５をカム軸１のカム
１ａに押付けており、またプランジヤ６をプツシ
ユロツド２２に押付けている。プツシユロツド２
２の端部は、コネクテイングボール２３を含む球
面関節構造となつており、プツシユロツド２２に
よりロツカーアーム２４が駆動され、ロツカーア
ーム２４によりエンジンの吸気バルブ２５（ある
いは排気バルブ）が開閉駆動される。

リフタボデイ５の内部にはシート材１６とチエ
ツクボール１８により給油室１４と区切られるリ
フタ油圧室２６が形成されている。また、リフタ
ボデイ５には連通孔２７が形成されており、この
連通孔２７によりリフタ油圧室２６と、ハウジン
グ３に形成された送油通路２８とが連通されてい
る。スプール３１は、第２の室２９ｂに設置され
た圧縮コイルばね３３により送油通路２８側に、
即ち第１の室２９ａの容積を減少する方向に付勢
されている。

第２の室２９ｂに設けられた排油口３４は、ス
プール３１によつて開閉される位置にあり、この
排油口３４には第２の室２９ｂの油圧が所定値以
上になると第２の室２９ｂから外部へオイルを逃
がすリリーフバルブが設置されている。

このリリーフバルブは、シート材３５、チエツ
クボール３６及びこのチエツクボール３６をシー
ト材３５に押付ける圧縮コイルばね３７から構成
されており、ばね３７はキヤツプ材３８により装
着されている。このキヤツプ材３８は、ハウジン
グ３にネジ結合されており、チエツクボール３６
を押し上げて流出するオイルは、キヤツプ材３８
の連通孔３９を介して外部に、例えばシリンダブ
ロツクのオイル室に導かれる。

送油通路２８は、ハウジング３に形成されたス
プール油圧室３０にリフタ油圧室２６からオイル
を導くためのもので、逃げ溝を介して連通されて
いる。

スプール油圧室３０は、円筒状に形成されてお
り、ここには摺動可能にスプール３１が嵌合され
ている。このスプール３１は、縦断面がほぼＨ形
状になるよう構成されており、スプール油圧室３
０を送油通路２８側の第１の室２９ａと、排油口
３４側の第２の室２９ｂとに区切つている。ま
た、このスプール３１は第１、第２の室２９ａ，
２９ｂを連通する絞り孔３２が開口されている。

上記構成において作動を説明する。カム軸１が
リフタボデイ５を押し上げる前は、給油口１１よ
り流入するオイルは、給油溝１２に流入し、プラ
ンジヤ６の給油孔１３を通り給油室１４に流入す
る。給油室１４に流入したオイルの一部は、スリ
ツト１５とフランジ部９とにより形成される可変
絞り孔を介してブレーキ室１０に流入する。

また、給油室１４内の大部分のオイルは、シー
ト材１６の中心孔１７を閉じているチエツクボー
ル１８を押下げてリフタボデイ５のリフタ油圧室
２６の流入する。給油室１４、リフタ油圧室２６
に流入したオイルは、プランジヤ６及びリフタボ
デイ５を相反する方向つまり、リフタボデイ５を
カム軸１側に、プランジヤ６をプツシユロツド２
２側に押付ける。

カム軸１が回転してカム１ａがリフタボデイ５
を押上げ始めると、リフタ油圧室２６内の油圧が
上昇しチエツクボール１８がシート材１６の中心
孔１７を閉じる。また、リフタ油圧室２６は連通
孔２７を介してスプール油圧室３０の第１の室２
９ａに連通しているため、スプール３１をばね３
３に抗して左方へ移動させる。スプール３１の移
動に伴い、第２の室２９ｂのオイルは排油口３４
を通り、チエツクボール３６を押上げ、キヤツプ
材３８の連通孔３９を介して外部へ流出する。ス
プール３１がさらに左方へ移動し、排油口３４を
閉じると、排油口３４からのオイル流出が止ま
り、このため、第１、第２の室２９ａ，２９ｂ、
及びリフタ油圧室２６の全体の油圧が上昇してプ
ランジヤ６を、プツシユロツド２２を介して加わ
るバネ４０のばね力に抗して押上げ、吸気バルブ
２５（あるいは排気バルブ）をリフトさせて開弁
させる。

このようにスプール３１が左方に移動する間は
油圧室３０の第１の室２９ａの容積が増加してバ
ルブ２５は開弁せず、結局バルブ２５の開弁時期
が遅れることになる。そして、この開弁遅れは、
スプール３１の移動量によつて決定される。

一方、油圧室２６の油圧の上昇によりプランジ
ヤ６が図中上方に移動するとブレーキ室１０に
は、スリツト１５及び給油孔１３を介して給油室
１４よりオイルが流入する。そして、プランジヤ
６が降下し始めるとブレーキ室１０のオイルは、
逆にスリツト１５、給油孔１３を介して給油室１
４に流入する。

プランジヤ６がさらに降下して給油孔１３がフ
ランジ９により閉じられると、ブレーキ室１０の
オイル出口はスリツト１５により絞られるためブ
レーキ室１０の油圧は上昇し、プランジヤ６の降
下に対して反力として作用しはじめる。また、ブ
レーキ室１０と給油室１４を連通するスリツト１
５の開口面積は、フランジ部９により制限されプ
ランジヤ６が降下するほどスリツト１５の開口面
積は小さくなり、ブレーキ室１０から逃げるオイ
ル量が減少し、ブレーキ室１０の油圧が上昇し
て、プランジヤ６の降下に対する反力も大きくな
る。このためプランジヤ６には吸気バルブ２５
（あるいは排気バルブ）が閉じる直前にブレーキ
が十分に作用することになり、吸気バルブ２５の
バルブ着座速度を減少させる。

その後、バルブ２５が着座してリフタボデイ５
がばね２１によりカム軸１と離れることなく降下
し、リフタ油圧室２６の油圧が所定値より低下す
ると再びチエツクボール１８が押下げられて中心
孔１７が開き給油孔１３からリフタ油圧室２６に
オイルが供給される。ここで、チエツクボール３
６の開弁圧は、エンジンの供給油圧より大きく設
定してある。

油圧室２６にオイルが供給されると連通孔２７
及び送油通路２８を介してスプール室３０にオイ
ルが導かれ、第１の室２９ａにも油圧室２６と同
一の油圧が生じる。第２の室２９ｂはスプール３
１がコイルばね３３により右方へ付勢されている
ため、コイルばね３３のセツト荷重だけ第１の室
２９ａより低い油圧となる。このため、スプール
３１の絞り孔３２を介して第１の室２９ａ内のオ
イルは第２の室２９ｂに移動することになるが、
第１、第２の室２９ａ，２９ｂの差圧は、エンジ
ン供給油圧によらずコイルばね３３によつてのみ
決まる。つまり、スプール３１の右方への移動量
は、時間のみの関数となり、移動時間が長くなれ
ば移動量も大きくなる。

したがつて、エンジン回転速度が低い場合は、
カムシヤフトの作動周期（１回転に要する時間）
が長くなるため、スプール３１は図中右方へ大き
く移動する。他方、エンジン回転速度が高い場合
は、カム軸１の作動周期が短くなるため、スプー
ル３１の右方への移動量が小さくなる。しかし
て、カム１ａがリフタボデイ５を押上げ始める
と、リフタ油圧室２６内の油圧が上昇しチエツク
ボール１８がシート材１６の中心孔１７を閉じ送
油通路２８を介して第１の室２９ａに流入する
が、上述したようにスプール３１が排油口３４を
閉じるまでリフタ油圧室２６内のオイルが第１の
室２９ａに流入してプランジヤ６は作動しない。

したがつて、エンジン回転速度が低くスプール
３１の右方へ移動量が大きい場合は、リフタ油圧
室２６からスプール油圧室３０の第１の室２９ａ
へ流出するオイル量が多くなり、この結果カム１
ａがリフタボデイ５を押上げ始めてから比較的長
い時間経過しないとプランジヤ６が移動せず、バ
ルブ２５の開弁時間が遅れ、同時にバルブリフト
量も減少する。

また、エンジン回転速度が高くスプール３１の
右方への移動量が小さい場合は、リフタ油圧室２
６から第１の室２９ａへ流出するオイル量が少な
くなり、この結果カム１ａがリフタボデイ５を押
上げ始めると速やかにプランジヤ６が移動し始
め、バルブ２５の開弁時期が早くなり、同時にバ
ルブリフト量も増大する。

こうして、エンジンアイドリング時、低速回転
時には自動的にバルブリフト量を減少させると共
にバルブオーバーラツプを減少させて、エンジン
の燃焼を改良することができ、かつエンジン高速
回転時には従来どおりの性能を確保できる。

以上述べたように本発明においては、スプール
油圧室に設置したスプール及び排油口に設置した
リリーフバルブの作用により、エンジン回転速度
に応じてバルブ開弁時期を変化させることができ
るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す断面図である。 １ａ……カム、３……ハウジング、５……リフ
タボデイ、６……プランジヤ、１８……チエツク
ボール、２５……吸気バルブ、２６……リフタ油
圧室、２８……送油通路、２９ａ……第１の室、
２９ｂ……第２の室、３０……スプール油圧室、
３１……スプール、３２……絞り孔、３３……ね
じ、３４……排油口、３５，３６，３７……リリ
ーフバルブをなすシート材、チエツクボール、ば
ね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハウジング内に摺動可能に設けられ、内部に
   チエツクボールを介してオイルが導かれるリフタ
   油圧室を有するリフタボデイと、このリフタボデ
   イに摺動可能に設けられたプランジヤを備え、カ
   ムの動きを吸排気バルブに伝達するようにした油
   圧式バルブリフト装置において、前記リフタ油圧
   室から油圧通路を経て、オイルが導かれ、かつ排
   油口からオイルを逃がすよう構成されたスプール
   油圧室と、このスプール油圧室に摺動可能に設け
   られ、このスプール油圧室を前記送油通路側の第
   １の室と前記排油口側の第２の室とに区切るスプ
   ールと、このスプールに設けられ、前記第１、第
   ２の室を連通させる絞り孔と、前記スプール室に
   設けられスプールを前記送油通路側に付勢するば
   ねと、前記排油口を前記第２の室の油圧が所定値
   以上になると開き、オイルを逃がすリリーフバル
   ブとを備え、かつ前記スプールが前記排油口側へ
   移動したときに前記排油口を閉じ、オイルの逃げ
   を停止するよう構成したことを特徴とする油圧式
   バルブリフト装置。