JPS6311287Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、エンジンのバルブ装置に関するも
のである。

一般にエンジンのバルブ装置は、バルブのステ
ムをバルブスプリングにより該バルブが閉じる方
向に付勢するとともに、エンジンの回転に同期し
て回転する駆動カムにより押し下げることによつ
て、バルブを開閉制御するように構成されている
が、上記バルブスプリングの付勢力が弱いと、エ
ンジンの高回転時にバルブが駆動カムに対して追
従できなくなり、いわゆるサージング現象が発生
するおそれがある。そしてこのサージング現象が
発生すると、バルブの開閉制御ができなくなつ
て、圧縮もれや燃焼ガスの逆流等の不具合が生ず
る。

そこで従来のエンジンのバルブ装置では、バル
ブスプリングの付勢力をエンジンの高回転時にサ
ージング現象が発生しないような強さに設定して
いるが、このようにバルブスプリングの付勢力を
設定した場合、駆動カムに作用する回転抵抗力は
バルブスプリングの付勢力から動弁系の貫性力を
引いたものであり、この動弁系の慣性力はエンジ
ンの回転数の２乗に比例して増大するものである
のでエンジンの高回転時には回転抵抗は小さくな
つて問題はないが、エンジンの低回転時には駆動
カムに作用する回転抵抗が増大してエンジンの負
荷も大きくなり、燃費が悪くなるという問題が生
じた。

そこでエンジンの高回転時にはサージング現象
の発生を防止し、低回転時にはエンジンの負荷を
低減するようにしたバルブ装置の１つとして、従
来ステムを付勢するためのバルブスプリングを２
つ設け、第１のバルブスプリングはエンジンの全
回転領域で常時作動させるとともに、第２のバル
ブスプリングは高回転時にのみ作動させることに
よつて、エンジンの高回転時と低回転時とでバル
ブスプリング全体の付勢力を変えるようにしたも
のがある（特開昭53−125520）。しかしながらこ
のようなバルブ装置では、バルブスプリングを２
つ設けているので、組立作業が煩雑であり、又第
２のバルブスプリングが作動したときにバルブス
プリング全体の付勢力が急激に変化するので、バ
ルブ装置の各構成部分が早く疲労するおそれがあ
る。さらに第２のバルブスプリングとステムの上
端に取付けたリテーナとを当接させることによつ
てステムに作用する付勢力を変えるようにしてい
るので、エンジンの低回転時に、作動しない第２
のバルブスプリングとリテーナとが相互に干渉し
て異常動作を起こしやすく、また高回転時には第
２のバルブスプリングとリテーナとの接続が不完
全になりやすく、このように第２のバルブスプリ
ングの作動が不安定になる欠点がある。

この考案は以上のような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、バルブのステムに該ステム上端
のリテーナとともにバルブスプリングを支持する
ロアシートを嵌装するとともに、このロアシート
と当接するカムを設け、このカムによつてエンジ
ンの回転数の増大に応じて上記ロアシートをバル
ブスプリング側に移動させるようにすることによ
り、エンジンの回転数の増大に応じてバルブスプ
リングの付勢力を滑らかに増大し、サージング現
象の発生防止とエンジン負荷の低減を図るように
したエンジンのバルブ装置を提供することを目的
としている。

以下本考案の一実施例を図について説明する。

第１図は本考案の一実施例によるエンジンの吸
気バルブ装置を示し、図において１はシリンダヘ
ツドで、該シリンダヘツド１の下側には該シリン
ダヘツド１とともに燃焼室２を形成するシリンダ
ブロツク３が、その上側にはヘツドカバー４がそ
れぞれ設けられている。

そして上記シリンダヘツド１にはウオータジヤ
ケツト５及び吸気ポート６が形成され、該吸気ポ
ート６にはそれを開閉する吸気バルブ７が設けら
ている。なお８はバルブシートである。該吸気バ
ルブのステム９はバルブガイド１０を介してシリ
ンダヘツド１に上下方向に摺動自在に取付けら
れ、又ステム９の上半部９ａはシリンダヘツド１
上に突出し、その上端にはコツタ１１を介してリ
テーナ１２が取付けられている。

またシリンダヘツド１のほぼ中央にはその上面
がカム面１３ａとなつた第２図に示すような形状
の摺動用カム１３が配設され、該摺動用カム１３
の楕円形状のガイド孔１３ｂには上記ステム９及
びバルブガイド１０が挿通しており、該摺動用ガ
イド１３はガイド孔１３ｂの横幅からバルブガイ
ド１０の外径寸法を引いた距離ａだけ摺動できる
ようになつている。また摺動用カム１３のカム面
１３ａ上にはその下面がカム受面１４ａとなつた
側面略三角形状のロアシート１４が配設され、該
ロアシート１４の貫通孔１４ｂには上記ステム９
及びバルブガイド１０が摺動自在に貫通してい
る。そしてこのロアシート１４と上記リテーナ１
２との間にはステム９を上方に付勢するバルブス
プリング１５が介設されている。

またシリンダヘツド１のステム９の上端右側方
にはロツカーアーム１６がロツカーアームシヤフ
ト１７の回りに揺動自在に設けられ、該ロツカー
アーム１６の一端１６ａはステム９の上端と当接
している。そしてこのロツカーアーム１６の他端
１６ｂにはエンジンの回転に同期して回転する駆
動カム１８が摺接して設けられ、この駆動カム１
８の回転に伴つてステム９はロツカーアーム１６
によつて押し下げられたり、バルブスプリング１
５の付勢力によつて押し上げられたりするように
なつており、これによつて吸気バルブ７は開閉制
御される。

さらにシリンダヘツド１のほぼ中央右側部には
油圧シリンダ１９が形成され、該油圧シリンダ１
９は油圧導入通路２０と連通しており、該油圧導
入通路２０には上記バルブスプリング１５の微小
振動によつて摺動用カム１３が摺動しないように
オリフイス２１が介設されている。そして上記油
圧導入通路２０はオイルギヤラリー２２に連通し
ている。このオイルギヤラリー２２はクランクシ
ヤフト（図示せず）によつて駆動されるオイルポ
ンプ２３によりオイルパン２４に貯えられている
潤滑オイル２５をエンジン各部に供給するための
ものであり、供給された潤滑オイル２５はオイル
リターン通路２６を介してオイルパン２４内に戻
るようになつている。したがつて上記油圧シリン
ダ１９にはオイルギヤラリー２２及び油圧導入通
路２０を介してオイルポンプ２３の油圧が導入さ
れている。なおオイルポンプ２３の油圧は第４図
に示すようにエンジンの回転数に正比例してはい
ないが、単調増加するものであるので本装置を作
動させる場合には問題ないものである。また油圧
シリンダ１９にはピストン２７が摺動自在に収容
され、該ピストン２７は上記摺動用カム１３に固
定されており、したがつて摺動用カム１３はエン
ジンの回転数の増大又は減少に応じて左方向又は
右方向に摺動されるようになつている。

次に第５図及び第６図を用いて動作について説
明する。

第５図はこの装置のエンジン最低回転時におけ
る状態を示し、この状態では駆動カム１８はエン
ジンの回転に同期回転してロツカーアーム１６を
揺動し、このロツカーアーム１６の揺動によつて
ステム９は上下動し、吸気バルブ７はエンジンの
回転に同期して開閉制御されている。また油圧シ
リンダ１９にはオイルポンプ２３によつてオイル
ギヤラリー２２及び油圧導入通路２０を介して最
低油圧が導入され、ピストン２７及び摺動用カム
１３はその油圧に応じて左方向に少し摺動し、摺
動用カム１３のカム面１３ａはその左側部におい
てロアシート１４のカム受面１４ａと当接し、ロ
アシート１４は最も低い位置にある。したがつて
バルブスプリング１５は最も弱い付勢力となつて
いる。

次にエンジンの回転数が増大すると、オイルポ
ンプ２３の油圧は第４図に示すようにエンジンの
回転数の増大に応じて滑らかに増大し、油圧シリ
ンダ１９に導入される油圧もエンジンの最低回転
時のそれに比べて大きくなる。するとピストン２
７及び摺動用カム１３はエンジンの回転数の増大
に応じて滑らかに左方向に摺動し、摺動用カム１
３のカム面１３ａは徐々にその右側部においてロ
アシート１４のカム受面１４ａと当接するように
なり、それに伴つてロアシート１４は上方に移動
する。このようにロアシート１４が移動すると、
バルブスプリング１５は圧縮され、その付勢力は
徐々に強くなる。

そしてエンジンの最高回転時には、第６図に示
すように、摺動用カム１３は最も左方向に摺動し
てそのガイド孔１３ｂの右側面とバルブガイド１
０の外周面とが当接し、ロアシート１４はその最
高位置まで移動し、バルブスプリング１５の付勢
力は最も強くなる。

またエンジンの回転数が減少すると、上記エン
ジン回転数が増加する場合とは逆に、オイルポン
プ２３の油圧は減少し、摺動用カム１３は右方向
に摺動し、ロアシート１４は下方に移動してバル
ブスプリング１５の付勢力はエンジンの回転数の
減少に応じて弱くなる。

以上のような本実施例の吸気バルブ装置では、
エンジンの回転数の変化に応じてバルブスプリン
グの付勢力を変えるようにしたので、エンジンの
高回転時にはバルブスプリングの付勢力を強くし
てサージング現象の発生を防止することができ、
低回転時にはバルブスプリングの付勢力を弱くし
てエンジンの負荷を低減し、燃費を向上させるこ
とができる。またバルブスプリングの付勢力を滑
らかに変えることができるようにしたので、バル
ブ装置の各構成部分に加わる負荷が急激に変わる
ことはなく、したがつて各構成部分が早く疲労す
るおそれは少なく、その耐久性を向上させること
ができる。さらにステムを付勢するバルブスプリ
ングは１つだけであるので、組立作業は簡単であ
る。

なお上記実施例では吸気バルブ装置について説
明したが、この考案は排気バルブ装置にも同様に
適用できるものである。また上記実施例では潤滑
オイルをエンジン各部に供給するためのオイルポ
ンプによつて油圧シリンダに油圧を導入するよう
にしたが、これは別途、エンジンの回転数に比例
して油圧が増大するような専用のオイルポンプを
設け、このオイルポンプによつて油圧シリンダに
油圧を導入するようにしてもよい。さらに上記実
施例ではエンジンの回転数が減少したときに油圧
シリンダの油圧によつてピストンを右方向に摺動
させるようにしたが、これはピストンを右方向に
付勢するばね部材を設けるようにしてもよい。

以上のように本考案に係るエンジンのバルブ装
置によれば、バルブのステムに該ステム上端のリ
テーナとともにバルブスプリングを支持するロア
シートを嵌装するとともに、このロアシートと当
接するカムを設け、このカムによつてエンジンの
回転数の増大に応じてロアシートをバルブスプリ
ング側に移動させるようにしたので、エンジンの
回転数の変化に応じて滑らかにバルブスプリング
の付勢力を変えて各構成部分の耐久性を向上で
き、エンジンの高回転時にはサージング現象の発
生を防止でき、低回転時にはエンジンの負荷を低
減して燃費を向上できる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるエンジンの吸
気バルブ装置の断面正面図、第２図ａ及びｂは上
記装置における摺動用カムの平面図及び側面図、
第３図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第４図はエン
ジンの回転数に対するオイルポンプの油圧の特性
を示す図、第５図はエンジンの最低回転時におけ
る上記装置の要部断面正面図、第６図はエンジン
の最高回転時における上記装置の要部断面正面図
である。 １……シリンダヘツド、７……吸気バルブ（バ
ルブ）、９……ステム、１２……リテーナ、１３
……カム、１３ａ……カム面、１４……ロアシー
ト、１４ａ……カム受面、１５……バルブスプリ
ング、１９……油圧シリンダ（制御手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンのシリンダヘツドに摺動自在に設けら
   れたバルブと、該バルブのステムに嵌装されカム
   受面を有するロアシートと、上記ステムの上端に
   取付けられたリテーナと、上記ロアシートとリテ
   ーナとの間に縮装されたバルブスプリングと、カ
   ム面が上記ロアシートのカム受面と当接するとと
   もに上記ステムの摺動方向と垂直な方向に摺動自
   在に配設されたカムと、エンジンの回転数に応じ
   て上記カムを摺動させる制御手段とを備え、エン
   ジンの高回転時に上記制御手段により上記ロアシ
   ートを上記バルブスプリング側に移動させるよう
   にしたことを特徴とするエンジンのバルブ装置。