JPS6132088Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は吸排気弁の開閉時期ならびに弁リフ
ト量を運転条件に応じて可変制御する内燃機関の
吸排気弁駆動装置に関する。

バルブオーバラツプや新気充填効率等が常に最
適に得られるように吸排気弁の開閉時期ならびに
弁リフト量を機関の運転条件に応じて可変制御す
る吸排気弁駆動装置は、従来から種々提案されて
いるが、その一つとして第１図に示す米国特許第
3413965号が知られている。

この弁駆動装置は、バルブ駆動カム１に一端が
当接し、かつ他端が吸排気弁２のステムエンドに
嵌合支持されたロツカアーム３の背面４を湾曲形
成し、この背面４がレバー５に支点接触しながら
ロツカアーム３の左右が揺動することによつて、
カム１のリフトが吸排気弁２に伝達されるもので
特に上記レバー５はその一端で回動可能に軸支さ
れており、その傾斜が制御カム６によつて規制さ
れるように構成されている。そして、上記制御カ
ム６は、例えば油圧アクチユエータ等の駆動機構
により機関運転条件に応じて適宜な位相に回転駆
動され、これによつて吸排気弁２の開閉タイミン
グおよびリフト量が可変制御される。すなわち、
例えば制御カム６によるレバー５の押し下げ量が
大であれば、バルブ駆動カム１のベースサークル
状態においてレバー５の自由端部とロツカアーム
３とが近接しており、従つて吸排気弁２の開弁時
期が早まるとともにバルブリフト量が大となり、
また制御カム６による押し下げ量が小であれば、
同じバルブ駆動カム１のベースサークル状態であ
つてもレバー５の自由端部とロツカアーム３とが
離間しており、従つて吸排気弁の開弁時期が遅れ
るとともにバルブリフト量が小となるのである。

しかしながら、この従来の弁駆動装置にあつて
はバルブクリアランスの調整が特に考慮されてお
らず、予め一定のバルブクリアランスを付与する
構成であるため、騒音や振動の増大を招く問題が
あり、かつバルブ立ち上がり時および着座時の衝
撃対策としてロツカアーム３の背面４のプロフイ
ルに緩衝曲線が必要となり、そのプロフイルの設
計や加工が複雑になる欠点がある。

この考案は、このような従来の欠点に鑑み、ロ
ツカアームを支持するレバーとして、バルブステ
ム側の一端で回動可能に支持されたメインレバー
と、ロツカアーム背面が支点接触する支持面を有
して上記メインレバーに揺動可能に取り付けられ
たサブレバーとを設け、上記サブレバーを油圧ア
クチユエータによつてバルブステムに向けて付勢
するように構成して、バルブクリアランスが常に
零となるようにして、上記従来の欠点を解決する
ことを目的としている。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

第２図および第３図はこの考案の一実施例を示
すもので、この実施例は、レバー５に設けたゼロ
ラツシユ機構を除く基本的構成は第１図の従来の
ものと特に変わらないので、同一部分に同一符号
を付し、重複する説明は省略する。

同図において、３は前述したようにバルブ駆動
カム１のリフトを吸排気弁２に伝達するためのロ
ツカアーム、５はこのロツカーアーム３を支点支
持するレバーであるが、このレバー５は、バルブ
ステム２ａの略延長線上に配設されたレバーシヤ
フト１１に回動可能に軸支されているメインレバ
ー１２と、上記ロツカアーム３の背面が支点接触
する支持面１３を有するサブレバー１４とによつ
て構成されている。上記メインレバー１２は、従
来のレバーと同様にロツカアーム３の背面に位置
し、制御カム６にその背面が当接することによつ
て傾斜が規制されるようになつている。上記サブ
レバー１４は、このメインレバー１２の下面側に
配設され、バルブ駆動カム１側の端部に形成した
円弧部１４ａの嵌合によつて、メインレバー１２
に対し上下に揺動可能となつている。１５は、上
記円弧部１４ａの嵌合状態を保持するためのブラ
ケツト、１６は該ブラケツト１５をメインレバー
１２先端面に取り付けるボルトである。そして、
上記メインレバー１２の基部には、上記サブレバ
ー１４をバルブステム２ａに向けて付勢する油圧
アクチユエータ１７が埋設されている。

上記油圧アクチユエータ１７は、メインレバー
１２の下面から穿設したアクチユエータ取付孔１
８内に上下慴動自在に挿入されたカツプ状のシリ
ンダ１９と、このシリンダ１９内に慴動自在に嵌
合し、かつ内部に油溜室２０を有するピストン２
１と、このシリンダ１９およびピストン２１によ
り画成される油圧室２２内に圧縮配設されたコイ
ルスプリング２３と、上記油溜室２０との油圧室
２２との連通孔２４を油圧室２２側から閉塞する
逆上弁２５とを有し、上記油溜室２０は、連通孔
２６，２７，２８を介してレバーシヤフト１１内
の油供給路３０に連通している。この油供給路３
０は機関潤滑油のオイルポンプに連通しているも
のである。また、上記ピストン２１はコイルスプ
リング２３の付勢力によりアクチユエータ取付孔
１８の上端壁に圧接されており、このピストン２
１に対して可動部となるシリンダ１９がアクチユ
エータ取付孔１８より突出して上記サブレバー１
４の上面に当接する構成となつている。

次に上記構成における作用を説明する。

まず、吸排気弁２がリフトされていないとき、
即ち、ロツカーアーム３のカム接触部３ａがバル
ブ駆動カム１のベースサークル上にあるときは、
油圧アクチユエータ１７のシリンダ１９が、コイ
ルスプリング２３の付勢力およびオイルポンプか
らの油圧により第２図の下方に伸長し、サブレバ
ー１４をバルブステム２ａに向けて揺動せしめ
る。従つて、支持面１３とロツカアーム３との間
あるいはロツカアーム３とバルブステム２ａとの
間のバルブクリアランスは零に保たれる。この
時、油圧アクチユエータ１７の油圧室２２には油
供給路３０よりオイルが充填される。

また、バルブステム２ａの熱膨張あるいはバル
ブシートの摩耗によりバルブステム２ａが上昇し
た位置にあつたとしても、同様にしてバルブクリ
アランスは零に保たれ、かつコイルスプリング２
３および油圧による付勢力はバルブスプリング３
１のばね力に比較して十分に小さいため、吸排気
弁２の完全な全閉状態が確保できる。

次にバルブ駆動カム１が回転し、ロツカアーム
３を介して吸排気弁２がリフトされると、バルブ
スプリング３１の反力によつて油圧アクチユエー
タ１７は圧縮力を受ける。この時油圧室２２のオ
イルは逆止弁２５によつて油溜室２０へのリーク
が阻止されるため、上記の圧縮荷重に抗する油圧
反力が生じ、シリンダ１９は伸長した状態のまま
に保持される。すなわち、サブレバー１４の支持
面１３の位置は、上記圧縮荷重によつて変化する
ことがなく、所期のバルブリフト特性が得られ
る。尚、実際にはシリンダ１９とピストン２１と
の隙間等から若千のオイルがリークするが、これ
は上記圧縮荷重が極めて短期間にのみパルス状に
発生するため、殆ど問題にならない範囲に抑制さ
れる。つまり、油圧アクチユエータ１７に加わる
圧縮荷重は、第４図に示すように、ロツカアーム
３とサブレバー１４との接触支点Ａ（第２図参
照）がバルブステム２ａの近傍に位置する時期、
つまりバルブリフト開始時および着座時の極めて
短い期間にのみパルス状に大きな値となるが、こ
れを除けば吸排気弁２のリフト中であつても、こ
の圧縮荷重は極めて小さいため、オイルのリーク
は殆ど生じない。尚、第４図の点線Ｂはバルブス
プリング３１の取付荷重（通常30Kg程度）を示し
ており、このように圧縮荷重のピーク値が比較的
小さく、かつ極めて短時間であることから、油圧
アクチユエータ１７は小型のもので良い。

また、上記圧縮荷重を受けてオイルが若千リー
クすることにより第２図の上方へ後退したシリン
ダ１９は、バルブスプリング３１による圧縮荷重
が極めて小さくなる期間、つまり第４図に示すよ
うに、バルブリフトの中期あるいは着座後の期間
において、コイルスプリング２３および油圧によ
る付勢力によつて速やかに下方に伸長し、バルブ
クリアランスは再び零に調整される。このとき油
圧室２２には、油溜室２０から逆止弁２５を介し
て上記のリーク量に見合うだけのオイルが供給さ
れる。

以上のような行程が、バルブ駆動カム１の１回
転毎に繰返され、結局、バルブステム２ａの熱膨
張あるいはバルブシートの摩耗等に拘らず、バル
ブクリアランスを常に零に保つことができるので
ある。

次に第５図および第６図は、この考案の異なる
実施例を示すもので、特にロツカアーム３の中央
部に支持軸４１を設けるとともに、この支持軸４
１をスライド可能に保持するロツカガイド４２を
メインレバー１２に固設し、かつメインレバー１
２と支持軸４１との間にコイルスプリング４３を
配設してある。尚、レバー５に構成されたゼロラ
ツシユ機構自体は上記実施例と特に変わらない。

すなわち、この構成によれば、上記第２，３図
の実施例に比較して、ロツカアーム３によつてバ
ルブステム２ａに加えられる曲げモーメントが軽
減でき、かつロツカアーム３の背面４とサブレバ
ー１４の支持面１３との相対的な滑り速度が小さ
くなつて摩耗を抑制できる。またロツカアーム３
の復帰がコイルスプリング４３により強制的にな
されるので、ロツカアーム３のバルブ駆動カム１
に対する追従性が向上し、ロツカアーム３のジヤ
ンプやバウンス、あるいはレバー５からの脱落と
いつた現象を防止できる。

また第７図に示す実施例は、レバー５にスリツ
ト５１を形成することによつて、メインレバー１
２とサブレバー１４とを構成し、部品点数の削減
を図つたものである。この場合、アクチユエータ
取付孔１８はメインレバー１２に貫通して形成さ
れ、油圧アクチユエータ１７をその上面側から組
立てるようになつており、ピストン２１の上端部
にねじ部５２を形成して、アクチユエータ取付孔
１８に螺着せしめるとともに、ピストン２１の油
溜室２０上部を盲栓５３に閉塞して、上記実施例
と同様の油圧アクチユエータ１７が構成されてい
る。

以上、詳細に説明したように、この考案によれ
ば、バルブクリアランスを常に零に保つことがで
き、エンジン騒音や振動を大幅に低減できるとと
もに、レバーに支点接触するロツカアーム背面の
プロフイルに緩衝曲線を設ける必要が無くなり、
ロツカアームの設計および加工が容易になる、等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸排気弁駆動装置の断面図、第
２図はこの考案に係る吸排気弁駆動装置の断面
図、第３図は同平面図、第４図はその油圧アクチ
ユエータに加わる圧縮荷重とバルブリフトとの関
係を示す特性図、第５図および第６図はこの考案
の異なる実施例を示す断面図および平面図、第７
図はこの考案のさらに異なる実施例を示す断面図
である。 １……バルブ駆動カム、２……吸排気弁、３…
…ロツカアーム、５……レバー、６……制御カ
ム、１１……レバーシヤフト、１２……メインレ
バー、１３……支持面、１４……サブレバー、１
７……油圧アクチユエータ、１９……シリンダ
（可動部）、２１……ピストン、２２……油圧室、
２３……コイルスプリング、２５……逆止弁、３
１……バルブスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関回転に同期して回転するバルブ駆動カム
   と、一端が上記バルブ駆動カムに当接し、かつ他
   端がバルブステムに連係するロツカアームと、こ
   のロツカアームの背面に配設され、かつバルブス
   テム側の一端で回動可能に支持されたメインレバ
   ーと、上記ロツカアーム背面が支点接触する支持
   面を有し、上記メインレバーに揺動可能に取り付
   けられたサブレバーと、上記メインレバーに装着
   され、その伸長する可動部先端が上記サブレバー
   に当接して該サブレバーをバルブステムに向けて
   付勢する油圧アクチユエータと、上記レバーの背
   面に当接して該レバーの傾斜を規制する制御カム
   とを備えてなる内燃機関の吸排気弁駆動装置。