JP2000310104A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

エンジンの動弁装置

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JP2000310104A
JP2000310104A JP11121813A JP12181399A JP2000310104A JP 2000310104 A JP2000310104 A JP 2000310104A JP 11121813 A JP11121813 A JP 11121813A JP 12181399 A JP12181399 A JP 12181399A JP 2000310104 A JP2000310104 A JP 2000310104A
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JP
Japan
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valve
center
rocker arm
intake
bridge
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JP11121813A
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English (en)
Inventor
Ken Suzuki
憲 鈴木
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Priority to US09/558,018 priority patent/US6237553B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブブリッジ〜吸気弁(又は排気弁)間の
側圧、かじり発生を防止すると共に、当接部材の回転を
促進し、高い局部摩耗防止効果を得る。 【解決手段】 複数の吸気弁11又は排気弁をバルブブ
リッジ10を介してロッカーアーム5で同時に押し下げ
るエンジン1の動弁装置にあって、バルブブリッジの頂
面部にロッカーアームと当接する当接部材9を回転自在
に設け、ロッカーアームの押圧中心Cとそれぞれの吸気
弁又は排気弁の中心O11とを同一平面P上に位置させる
と共に、当接部材の回転中心Oを平面Pに対しオフセッ
トする。当接部材を含むバルブブリッジ全体に偶力
1 ,F2 が働かなくなり、バルブブリッジ〜吸排気弁
間の側圧発生、かじり発生が防止される。またロッカー
アームの押圧中心が当接部材の回転中心からオフセット
されるため、当接部材の回転が促進され、高い局部摩耗
防止効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は4バルブエンジン等
に適用されるエンジンの動弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】1気筒当たりに吸排気弁を二つずつ有す
る所謂4バルブエンジンにおいて、吸気弁同士、排気弁
同士をそれぞれバルブブリッジで掛け渡し、バルブブリ
ッジをロッカーアームの先端で上方から押圧し、吸気弁
同士、排気弁同士を同時に押し下げて開弁するものがあ
る。
【0003】ロッカーアーム先端は軸回りの円弧運動を
行なってバルブブリッジの頂面に摺接しながらバルブブ
リッジを押し下げる。このとき、バルブブリッジ頂面の
一定箇所で摺接が行われるため、この箇所のみ摩耗する
という局部摩耗の問題が生じる。そこでこれを解決すべ
く、バルブブリッジ頂面部にロッカーアームと当接する
回転自在なチップ部材を設け、そのチップ部材の回転な
いし自転により、チップ部材側の摺接箇所を分散させる
ようにしたものがある(実開平2-126006号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これにおいて
はロッカーアームがチップ部材の回転中心部を必ず通る
ような摺動軌跡を描くため、ロッカーアームの引き擦り
によりチップ部材に与えられる回転モーメントが小さ
く、チップ部材の回転が促進されない。よって局部摩耗
防止効果がそれ程得られない。
【0005】一方、これとは別に、吸排気弁をカムシャ
フトで直接駆動する所謂オーバーヘッドカム方式を採用
した動弁装置が知られている。これにおいて、吸排気弁
のバルブステムの頂部にカムに当接する回転自在なリフ
タを設けたものがある。この場合、カムの押圧中心とリ
フタ中心とをオフセットさせ、カムの引き擦りによりリ
フタに積極的に回転モーメントを与え、リフタを回転さ
せる。このようにリフタを半ば強制的に回転させるた
め、摺接箇所が大幅に分散され、高い効果が得られる。
【0006】この構成を上述のロッカーアーム方式の動
弁装置に適用することが考えられる。即ち、チップ部材
の回転中心に対しロッカーアームの押圧中心をオフセッ
トするのである。しかし、従来、二つの吸気弁(又は排
気弁)の中心とチップ部材中心とが同一平面上にあり、
この平面に対しロッカーアームの押圧中心をオフセット
すれば、チップ部材を含むバルブブリッジ全体に、ロッ
カーアームと弁とから作用される偶力が働き、これが原
因となってバルブブリッジ〜吸気弁(又は排気弁)間に
側圧が発生し、これが大きいと所謂かじりが発生する問
題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の吸気弁
又は排気弁をバルブブリッジを介してロッカーアームで
同時に押し下げるエンジンの動弁装置にあって、上記バ
ルブブリッジの頂面部に上記ロッカーアームと当接する
当接部材を回転自在に設け、上記ロッカーアームの押圧
中心とそれぞれの上記吸気弁又は排気弁の中心とを同一
平面上に位置させると共に、上記当接部材の回転中心を
上記平面に対しオフセットしたものである。
【0008】これによれば、ロッカーアームの押圧中心
と吸気弁又は排気弁の中心とが同一平面上に位置される
ため、当接部材を含むバルブブリッジ全体に偶力が働か
なくなり、バルブブリッジ〜吸気弁(又は排気弁)間の
側圧発生、かじり発生が防止される。また、ロッカーア
ームの押圧中心と当接部材の回転中心とはオフセットさ
れるため、当接部材の回転を促進し、高い局部摩耗防止
効果を得られる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【0010】図3に本発明に係るエンジンの動弁装置の
全体を示す。このエンジン1は所謂OHVエンジンで、
シリンダブロック2の高さ方向の中央部にエンジンと同
期回転するカムシャフト3を有する。カムシャフト3の
回転に伴ってプッシュロッド4が押し上げられ、これに
よってロッカーアーム5の被駆動側端部6も押し上げら
れる。こうなるとロッカーアーム5が支持軸7回りに反
時計回りに回転し、ロッカーアーム5の駆動側端部8が
当接部材としてのキャップ9及びバルブブリッジ10を
押し下げる。これによって二つの吸気弁11が同時に押
し下げられ、吸気ポート12の出口が開放される。
【0011】このエンジン1は1気筒当たりに吸気弁1
1及び排気弁(図示せず)を二つずつ有する4バルブエ
ンジンである。ここでは吸気弁11側の構成のみを図示
し説明するが、排気弁側も同様である。二つの吸気弁1
1は互いに近接され、それらバルブステム15がシリン
ダヘッド13に固定されたバルブガイド14に挿通支持
される。バルブステム15の頂部にコッタ16を介して
リテーナ17が取り付けられ、リテーナ17がバルブス
プリング18から閉弁ないし上昇方向の力を受けること
で、吸気弁11が常に閉弁方向に付勢されている。
【0012】シリンダブロック2にはシリンダボア19
とこれに平行なスリーブ穴20とが設けられ、スリーブ
穴20にはピストンスリーブ21が摺動自在に挿入され
る。ピストンスリーブ21の下端部にローラ22が回転
自在に取り付けられ、ローラ22はカムシャフト3のカ
ム23に追従接触する。ピストンスリーブ21の中心部
に有底のプッシュロッド挿入穴24が設けられ、ここに
プッシュロッド4の下端部が上方から挿入される。プッ
シュロッド4は上方に延出してシリンダヘッド13の挿
通穴25を通過し、上端部がヘッドカバー26内でアジ
ャストスクリュ27に当接される。アジャストスクリュ
27はロッカーアーム5の被駆動側端部6に螺合され、
ロックナット28で位置固定される。アジャストスクリ
ュ27とプッシュロッド4のそれぞれの下端が球面状に
形成され、それぞれ相手方と球面接触するようになって
いる。
【0013】ロッカーアーム5の支持軸7は、シリンダ
ヘッド13から起立された支持ボス29に支持される。
ロッカーアーム5の駆動側端部8の下面に耐摩耗金属に
よる当接チップ30が固着され、これがキャップ9との
当接部ないし摺接部をなす。当接チップ30はキャップ
9の上方に位置される。
【0014】図1にも示すように、キャップ9は、バル
ブブリッジ10の頂面部に設けられた有底の嵌合穴31
に、上方から嵌合されるのみでバルブブリッジ10に取
り付けられる。キャップ9は、その下部をなし嵌合穴3
1への嵌合部分を形成する断面円形の軸部32と、軸部
32上に同軸形成されこれより大径の円盤状で、且つバ
ルブブリッジ10の頂面に重ね合わされる当接部33と
から一体になる。このキャップ9も比較的硬質の耐摩耗
金属で作られる。こうしてキャップ9は自身の中心回り
に回転(自転)自在となる。
【0015】図4にも示すように、バルブブリッジ10
は、その長手方向の両端部に下方に開放する有底のバル
ブステム穴34を有し、ここにそれぞれのバルブステム
15の頂部を嵌合させ、両吸気弁11を掛け渡すように
なっている。このようにキャップ9、バルブブリッジ1
0及び吸気弁11が互いに嵌合のみで取外し可能に組み
付けられるため、組付け、分解、点検、修理等が容易と
なる。
【0016】特に、それぞれのバルブステム穴34の中
心O34を含む平面P34に対し、嵌合穴31の中心O31
所定距離hだけオフセットされている。これは図1に示
されるように、それぞれの吸気弁11の中心O11を含む
平面Pに対し、キャップ9の回転中心Oが前記距離hだ
けオフセットされることを意味する。
【0017】なお、嵌合穴31は両バルブステム穴34
間のちょうど中間に位置される。これによってロッカー
アーム5は吸気弁11間のちょうど中間位置でキャップ
9及びバルブブリッジ10を下方に押圧するようにな
る。
【0018】ここで図1に示すように、ロッカーアーム
5においては、当接チップ30の幅中心が押圧中心Cと
なり、この押圧中心Cが上記平面Pに含まれるようにな
っている。つまりロッカーアーム5の押圧中心Cとそれ
ぞれの吸気弁11の中心O11とが同一平面P上に位置さ
れることとなる。
【0019】次に、本実施形態の作用を述べる。
【0020】ロッカーアーム5がプッシュロッド4に押
し上げられて回転すると、当接チップ30が円弧運動し
ながらキャップ9に上方から当接する。そしてキャップ
9頂面に摺接しつつ、キャップ9以下の部材全体を押し
下げ、これによって両方の吸気弁11を同時に押し下
げ、吸気ポート12の出口を開放する。
【0021】ロッカーアーム5の押圧中心Cと両吸気弁
11の中心O11とが同一平面P上に位置されるため、キ
ャップ9を含むバルブブリッジ10全体に偶力が働かな
くなり、バルブブリッジ10〜吸気弁11間の側圧発
生、かじり発生が防止される。即ち、バルブブリッジ1
0はロッカーアーム5から下向きの押圧力F1 を、バル
ブステム15から上向きの反力F2 を受けるが、これら
力F1 ,F2 が同一平面P上で働くため、互いに偶力と
ならず、その結果バルブステム15を転倒させるような
力成分がなくなり、側圧やかじりの発生が防止されるの
である。これにより吸気弁11が正規のタイミングで正
確に開閉するようになる。
【0022】仮に図2に示すように、平面Pに対し押圧
中心Cをオフセットすれば、上記の力F1 ,F2 でバル
ブブリッジ10に偶力が働き、側圧、かじりの問題が生
ずる。これが従来の問題であり、本装置はこれを解消し
たものである。
【0023】一方本装置では、キャップ9の回転中心O
が平面P、即ちロッカーアーム5の押圧中心Cに対しオ
フセットされるため、その回転中心Oから僅かに径方向
外側に外れた位置で、ロッカーアーム5の当接チップ3
0を摺接させられ、その引きずり効果によりキャップ9
に回転モーメントを与え、これを積極的に回転させるこ
とができる。こうして局部摩耗の確実な防止が図れる。
【0024】なお、従来考えられていた図2に示すレイ
アウトを採用しても、キャップ9の回転中心Oに対しロ
ッカーアーム5の押圧中心Cがオフセットされ、キャッ
プ9の積極的回転が可能である。しかしこれだとキャッ
プ9の回転中心Oが平面P上にあるため、ロッカーアー
ム5の押圧中心Cが平面Pから外れてしまい、前述の側
圧、かじりの問題が発生する。本装置はこれらのレイア
ウトを見直し、キャップ9の回転促進と側圧、かじりの
発生防止との両立を図ったものである。
【0025】ところで、通常は、吸気弁間の位置にバル
ブブリッジの昇降を案内するためのブリッジガイドが設
けられるが、本装置にはこれがない。このため吸気弁1
1同士の間隔を狭められ、エンジンをコンパクト化でき
る。ブリッジガイドがあると偶力が発生してもこれがブ
リッジガイドで受け止められるため、それ程大きな問題
は生じない。しかしブリッジガイドがないと、偶力が直
接吸気弁11で受け止められるため、かじりの問題が発
生するのである。本装置はレイアウトの見直しにより偶
力発生を防止したため、ブリッジガイドの廃止が可能と
なり、エンジンのコンパクト化が達成できる。
【0026】以上、本発明の実施の形態は上述のものに
限られない。当接部材やバルブブリッジ等について他の
構成も考えられるし、エンジンもDOHCエンジン等が
可能である。バルブ数も4に限定されない。
【0027】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0028】(1) バルブブリッジ〜吸気弁(又は排
気弁)間の側圧、かじり発生を防止でき、吸排気弁を常
に正確なタイミングで開閉動作できるようになる。
【0029】(2) 当接部材の回転を促進でき、高い
局部摩耗防止効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る動弁装置の要部を示す縦断側面図
である。
【図2】従来の動弁装置を説明するための縦断側面図で
ある。
【図3】本発明に係る動弁装置の全体を示す縦断正面図
である。
【図4】バルブブリッジの平面図である。
【符号の説明】
1 エンジン 5 ロッカーアーム 9 キャップ(当接部材) 10 バルブブリッジ 11 吸気弁 C ロッカーアームの押圧中心 F1 押圧力 F2 反力 O 当接部材の回転中心 O11 吸気弁の中心 P 平面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の吸気弁又は排気弁をバルブブリッ
    ジを介してロッカーアームで同時に押し下げるエンジン
    の動弁装置にあって、上記バルブブリッジの頂面部に上
    記ロッカーアームと当接する当接部材を回転自在に設
    け、上記ロッカーアームの押圧中心とそれぞれの上記吸
    気弁又は排気弁の中心とを同一平面上に位置させると共
    に、上記当接部材の回転中心を上記平面に対しオフセッ
    トしたことを特徴とするエンジンの動弁装置。
JP11121813A 1999-04-28 1999-04-28 エンジンの動弁装置 Pending JP2000310104A (ja)

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