(57)【要約】【課題】バルブリフト可変機構により変更されるバルブリフトに応じて動弁カムの作用角を変化させるとともに、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化を図ることが可能な内燃機関の動弁装置を提供する。【解決手段】内燃機関の動弁装置は、バルブリフト可変機構を含む動弁装置であって、カム３に当接し、カム３の回転に伴なってバルブ２を押すロッカアーム１と、バルブ２とロッカアーム１との間に設けられる油圧式ラッシュアジャスタ４とを備え、カム３のベース円部３Ａとロッカアーム１のローラ５との間に所定のクリアランスが設けられる。上記クリアランスは、ローラ５のカム３への移動を規制するストッパにより確保される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブリフト可変機構を含む内燃機関の動弁装置であって、
動弁カムに当接し、該動弁カムの回転に伴なって機関弁を押すロッカアームと、
前記機関弁と前記ロッカアームとの間に設けられる油圧式ラッシュアジャスタとを備え、
前記動弁カムのベース円部と前記ロッカアームのカム当接部との間に所定のクリアランスが設けられる、内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
一端が内燃機関本体に接続され、他端がロッカアームに接続されるリンクアームをさらに備え、
前記リンクアームは、前記動弁カムの回転軸線と平行な軸線まわりに回動可能となるように前記内燃機関本体および前記ロッカアームに接続される、請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
前記クリアランスは、前記ロッカアームのカム当接部の動弁カムへの移動を規制する手段により確保される、請求項１または請求項２に記載の内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁装置に関し、特に、バルブリフト可変機構を含む内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−３６５６０号公報（特許文献１）においては、機関弁に当接する弁当接部および動弁カムに接触するカム当接部とを有するロッカアームに、動弁カムの回転軸線と平行な軸線まわりの揺動を可能として一端が機関本体に支承される一対のリンクアームの他端部が、上記回転軸線と平行な軸線まわりの相対回動を可能として直接連結され、両リンクアームの少なくとも一方の一端部が、動弁カムの回転軸線に直交する平面内での無段階の移動を可能として機関本体に揺動可能に支承される内燃機関の動弁装置が開示されている。
【０００３】
また、特開２００５−１６５１３号公報（特許文献２）においては、バルブリフト可変機構を含むエンジンの動弁装置であって、バルブの開角を変化させずにバルブのリフト量を増減することができ、かつ、バルブのリフト量の減少に応じてタペットクリアランスを減少させることができるエンジンの動弁装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３６５６０号公報
【特許文献２】特開２００５−１６５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バルブリフト可変機構を含む動弁装置においては、バルブリフトが大きい場合には動弁カムの作用角を大きくし、バルブリフトが小さい場合には動弁カムの作用角を小さくすることが要請される。
【０００５】
これに対し、特許文献１においては、ロッカアームと機関弁との間にタペット螺子を設けることによりタペットクリアランスが形成されているが、たとえばタペット螺子と機関弁のステムエンドとの磨耗によりタペットクリアランスに経年変化が生じる場合がある。また、特許文献２においても、上記のような問題を解消可能な構成は十分に開示されていない。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、バルブリフト可変機構により変更されるバルブリフトに応じて動弁カムの作用角を変化させるとともに、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化を図ることが可能な内燃機関の動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る内燃機関の動弁装置は、バルブリフト可変機構を含む内燃機関の動弁装置であって、動弁カムに当接し、該動弁カムの回転に伴なって機関弁を押すロッカアームと、機関弁とロッカアームとの間に設けられる油圧式ラッシュアジャスタとを備え、動弁カムのベース円部とロッカアームのカム当接部との間に所定のクリアランスが設けられる。
【０００８】
上記構成においては、動弁カムのベース円部とロッカアームのカム当接部との間に所定のクリアランスが設けられることにより、バルブリフトに応じて動弁カムの作用角を変化させることが可能になる。また、機関弁とロッカアームとの間に油圧式ラッシュアジャスタが設けられることで、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化を図ることができる。
【０００９】
上記内燃機関の動弁装置は、好ましくは、一端が内燃機関本体に接続され、他端がロッカアームに接続されるリンクアームをさらに備え、リンクアームは、動弁カムの回転軸線と平行な軸線まわりに回動可能となるように内燃機関本体およびロッカアームに接続される。
【００１０】
上記構成によれば、リンクアームが回動することにより、動弁カムのリフト量を変更することができる。
【００１１】
上記内燃機関の動弁装置において、好ましくは、クリアランスは、ロッカアームのカム当接部の動弁カムへの移動を規制する手段により確保される。
【００１２】
上記構成によれば、簡単な構造で動弁カムのベース円部とロッカアームのカム当接部との間に所定のクリアランスを設けることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バルブリフト可変機構を含む内燃機関の動弁装置において、バルブリフトに応じて作用角を変化させるとともに、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に基づく内燃機関の動弁装置の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１５】
図１は、本発明の１つの実施の形態に係る内燃機関の動弁装置を示した図である。図１を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置は、ロッカアーム１と、バルブ２と、カム３と、油圧式ラッシュアジャスタ４とを含んで構成される。ロッカアーム１には、ローラ５が取付けられる。内燃機関は、ガソリンエンジンであっても良いし、ディーゼルエンジンであっても良い。内燃機関は車両に搭載される。
【００１６】
ロッカアーム１は、油圧式ラッシュアジャスタ４を介してバルブ２と接続される。また、ロッカアーム１は、連結軸８を介してリンクアーム６と接続されている。そして、ロッカアーム１は、ローラ５および連結軸１１を介してリンクアーム９と接続されている。
【００１７】
カム３は、ベース円部３Ａとノーズ部３Ｂとを有する。リンクアーム６，９は、それぞれ、支軸７，１０を中心として回動する。リンクアーム６，９は、それぞれ、ロッカアーム１に対して回動可能である。リンクアーム６が矢印ＤＲ１方向に回動することで、バルブ２のリフト量が変更される。すなわち、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置は、バルブリフト可変機構を含んで構成される。
【００１８】
カム３のベース円部３Ａとロッカアーム１に取付けられたローラ５との間には、図１に示すように、所定のクリアランスが設けられている。図１に示される状態からカム３が回転すると、カム３のノーズ部３Ｂとローラ５とが当接する。そして、ローラ５は、図１中の下方に向けて押圧される。この結果、ロッカアーム１がバルブ２を押し下げ、開弁状態が実現される。その後、カム３がさらに回転すると、カム３とローラ５とが離間し、バルブ２はもとの状態（すなわち、閉弁状態）に戻る。
【００１９】
図２は、バルブリフト量とバルブ開閉時期との関係を説明する図である。図２を参照して、上述したリンクアーム６の回動により、バルブリフトが大きい場合と小さい場合とが実現される。ここで、仮に、カム３のベース円部３Ａとローラ５との間にクリアランスが形成されていない場合、バルブリフトが大きい場合と小さい場合とで作用角を変更することができない。これに対し、ロッカアーム１とバルブ２との間にタペットクリアランスを形成するための部品（たとえば螺子）を設けた場合、ロッカアーム１とバルブ２との間にラッシュアジャスタを設けることができず、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化が困難になる。
【００２０】
これに対し、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置においては、カム３とローラ５との間にクリアランスを設けることで、バルブリフトが大きい場合の作用角（α）をバルブリフトが小さい場合の作用角（β）よりも大きくすることができる。また、ロッカアーム１とバルブ２との間にタペットクリアランスを形成するための部品を設ける必要がないため、ロッカアーム１とバルブ２との間に油圧式ラッシュアジャスタ４を設けることができる。油圧式ラッシュアジャスタ４が設けられることにより、カム３とローラ５とのクリアランスを一定に保つことができる。この結果、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化を図ることができる。
【００２１】
次に、図３を用いて、ロッカアーム１の「カム当接部」であるローラ５のカム３への移動を規制する機構について説明する。図３に示すように、たとえば螺子からなるストッパ１２が設けられることにより、リンクアーム９の矢印ＤＲ２方向への回動が抑制される。これにより、カム３に向けてのローラ５の移動が抑制され、カム３のベース円部３Ａとローラ５との間に所定のクリアランス（Ｌ）が形成される。このように、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置においては、簡単な構造でカム３のベース円部３Ａとローラ５との間にクリアランスを形成することができる。
【００２２】
図４は、油圧式ラッシュアジャスタ４の側面断面図である。図４を参照して、油圧式ラッシュアジャスタ４は、ボディ４１を有している。そして、ボディ４１の内部には、プランジャスプリング４２と、ボールリテーナ４３と、チェックボールスプリング４４と、チェックボール４５と、プランジャ４６とが配設されている。ボディ４１の底とプランジャ４６の底との間には高圧室４７が形成され、プランジャ４６の内部には低圧室４８が形成されている。そして、高圧室４７には内燃機関の潤滑用のオイルが満たされている。また、高圧室４７と低圧室４８とはプランジャ４６の低部に位置する仕切り部４９Ａに形成された連通路４９を介して連通しており、低圧室４８にはボディ４１およびプランジャ４６に形成されたオイル穴（図示せず）を介してオイルが供給される。なお、低圧室４８に供給されるオイルは、内燃機関の運転に伴ない駆動されるオイルポンプから吐出され、後述するオイル通路を通じて上記オイル穴に到達する。
【００２３】
高圧室４７には、プランジャスプリング４２およびボールリテーナ４３が配設されている。そして、このプランジャスプリング４２の付勢力がボールリテーナ４３を介してプランジャ４６に作用することで、プランジャ４６は、常にボディ４１から突出する方向に付勢されている。また、高圧室４７において、ボールリテーナ４３とプランジャ４６の底との間には、チェックボールスプリング４４およびチェックボール４５が配設されている。そして、このチェックボールスプリング４４の付勢力がチェックボール４５に作用することで、チェックボール４５が連通路４９を遮断する位置に保持されている。
【００２４】
したがって、内燃機関運転中における吸気バルブ２の閉弁開始後に、バルブ２と油圧式ラッシュアジャスタ４とが離れようとすると、プランジャスプリング４２が伸びてプランジャ４６がボディ４１から進出する（すなわち、油圧式ラッシュアジャスタ４が伸長する）。
【００２５】
なお、上記のように油圧式ラッシュアジャスタ４が伸長するときには、高圧室４７の容積が拡大しようとして高圧室４７の圧力が低下し、高圧室４７と低圧室４８との差圧に基づく力がチェックボール４５に作用する。そして、上記差圧に基づく力によってチェックボール４５がチェックボールスプリング４４の付勢力に抗して連通路４９の遮断を解除する位置まで変位すると、低圧室４８から高圧室４７にオイルが流れるようになる。その後、上記差圧に基づく力の大きさがチェックボールスプリング４４の付勢力以下になると、チェックボール４５が連通路４９を遮断する位置へと戻される。
【００２６】
一方、バルブ２が開弁される際にカム３によってロッカアーム１が押されると、その力がボディ４１に伝達され、プランジャ４６がボディ４１内に進入しようとする。この際、連通路４９がチェックボール４５によって遮断されているため、高圧室４７から低圧室４８へのオイル流出が抑制される。そして、高圧室４７内に満たされたオイルにより、高圧室４７の容積を縮小する方向へのプランジャ４６の移動、換言するとプランジャ４６のボディ４１内への進入が抑制される。
【００２７】
なお、このようにプランジャ４６がボディ４１内に進入しようとするとき、高圧室４７内のオイルが僅かながらボディ４１の内周面とプランジャ４６の外周面との間を通って油圧式ラッシュアジャスタ４の外部に漏出するため、プランジャ４６がボディ４１内に僅かに沈み込むようになる。しかしながら、このプランジャ４６のボディ４１内への進入は、上述したバルブ２の閉弁開始後における油圧式ラッシュアジャスタ４の動作により回復される。
【００２８】
図５は、油圧式ラッシュアジャスタ４にオイルを供給するオイル通路を説明する図である。図５を参照して、油圧式ラッシュアジャスタ４には、油路１３を介してオイルが供給される。油路１３は、支軸７内からリンクアーム６、連結軸８、ロッカアーム１を介して油圧式ラッシュアジャスタ４に達する。油路１３を介して油圧式ラッシュアジャスタ４にオイルが供給される。なお、内燃機関のシリンダヘッド内に油路を形成し、該油路を介して油圧式ラッシュアジャスタ４にオイルが供給されてもよい。
【００２９】
上述した内容について要約すると、以下のようになる。すなわち、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置は、バルブリフト可変機構を含む動弁装置であって、「動弁カム」としてのカム３に当接し、カム３の回転に伴なって「機関弁」としてのバルブ２を押すロッカアーム１と、バルブ２とロッカアーム１との間に設けられる油圧式ラッシュアジャスタ４とを備え、カム３のベース円部３Ａとロッカアーム１の「カム当接部」としてのローラ５との間に所定のクリアランスＬが設けられる。上記クリアランスは、ローラ５のカム３への移動を規制する手段としてのストッパ１２により確保される。
【００３０】
上記内燃機関の動弁装置は、一端が内燃機関本体に接続され、他端がロッカアーム１に接続されるリンクアーム６をさらに備える。リンクアーム６は、カム３の回転軸線と平行な軸線まわりに回動可能となるように内燃機関本体およびロッカアーム１に接続される。
【００３１】
本実施の形態に係る動弁装置においては、カム３のベース円部３Ａとロッカアーム１に設けられたローラ５との間に所定のクリアランス（Ｌ）を設けることにより、バルブリフトに応じてカム３の作用角を変化させることが可能になる。また、ロッカアーム１とバルブ２との間に油圧式ラッシュアジャスタ４が設けられることで、タペットクリアランスの経年変化に対するメンテナンスフリー化を図ることができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の１つの実施の形態に係る内燃機関の動弁装置を示した図である。
【図２】バルブリフト量とバルブ開閉時期との関係を説明する図である。
【図３】ロッカアームのカム当接部の動弁カムへの移動を規制する機構について説明する図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態に係る内燃機関の動弁装置における油圧式ラッシュアジャスタを示す断面図である。
【図５】本発明の１つの実施の形態に係る内燃機関の動弁装置における油圧式ラッシュアジャスタにオイルを供給するオイル通路を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ロッカアーム、２  バルブ、３  カム、３Ａ  ベース円部、３Ｂ  ノーズ部、４  油圧式ラッシュアジャスタ、５  ローラ、６  リンクアーム、７  支軸、８  連結軸、９  リンクアーム、１０  支軸、１１  連結軸、１２  ストッパ、１３  油路、４１  ボディ、４２  プランジャスプリング、４３  ボールリテーナ、４４  チェックボールスプリング、４５  チェックボール、４６  プランジャ、４７  高圧室、４８  低圧室、４９  連通路、４９Ａ  仕切り部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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