JP2003027907A - 内燃機関用バルブリフタ回転防止構造 - Google Patents

内燃機関用バルブリフタ回転防止構造

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JP2003027907A
JP2003027907A JP2001211759A JP2001211759A JP2003027907A JP 2003027907 A JP2003027907 A JP 2003027907A JP 2001211759 A JP2001211759 A JP 2001211759A JP 2001211759 A JP2001211759 A JP 2001211759A JP 2003027907 A JP2003027907 A JP 2003027907A
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pin
cylinder head
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Hideo Fujita
秀夫 藤田
Shigeatsu Uchiyama
重敦 内山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブリフタの軸芯を中心とする回転を防止
すると共に、往復動するバルブリフタ側の重量増加を招
かず、且つ、シリンダヘッド側の摩耗も抑制できる内燃
機関用バルブリフタ回転防止構造を提供する。 【解決手段】 バルブリフタ32,37の筒部32a,
37aの側面部に、バルブ軸方向に平行に延びる回転規
制溝32d,37dを形成する一方、シリンダヘッド1
9の、前記バルブリフタ32,37の周囲に上方が開口
した配設孔22aを形成し、該配設孔22aに回転防止
ピン42を収納して該回転防止ピン42の回転規制頭部
42bを前記回転規制溝32d,37dに挿入し、エン
ジン駆動時には、前記バルブリフタ32,37と前記回
転防止ピン42とが前記バルブ軸方向に相対移動可能に
構成され、該回転防止ピン42により、前記バルブリフ
タ32,37の回り止めを行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関に用い
られるバルブリフタの回転防止構造に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来からこの種の「内燃機関」として
は、例えばDOHC4バルブ式のエンジンが知られてい
る。このエンジンは、シリンダブロックに複数のシリン
ダが形成され、各シリンダにピストンが上下動自在に配
置されており、これら各ピストンは、クランクケースに
支持されたクランクシャフトにそれぞれコンロッドを介
して連結されている。
【0003】そのクランクシャフトと、シリンダヘッド
側に設けられた吸気側カムシャフト及び排気側カムシャ
フトとがタイミングベルトで連結され、クランクシャフ
トが回転すると、吸気側カムシャフト及び排気側カムシ
ャフトがそれぞれ所定のタイミングで回転駆動されるよ
うになっている。
【0004】そして、各シリンダには、吸気バルブ及び
排気バルブが2個ずつ配設され、これら吸気,排気バル
ブは、吸気側カムに対してバルブリフタを介してそれぞ
れ駆動連結され、これら各バルブリフタは、シリンダヘ
ッドに形成されたリフタボア内に上下方向に摺動自在に
設けられている。そのバルブリフタは、スプリングによ
り上方に付勢されている。
【0005】その頂面部を、カムシャフトの軸方向と直
交する方向に沿って断面すると、上面が所定半径の円弧
形状に形成されている。また、その頂面部を、カムシャ
フトの軸方向と平行な方向に沿って断面すると、上面が
直線状に形成されている。これにより、その頂面部が円
筒形状の一側面部を成すように形成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、バルブリフタの頂面部が円
筒形状を呈している場合には、カムによりその頂面部が
押圧されることにより、このバルブリフタがバルブ軸芯
を中心に回転する虞があった。
【0007】そこで、この発明は、バルブリフタの軸芯
を中心とする回転を防止すると共に、往復動するバルブ
リフタ側の重量増加を招かず、且つ、シリンダヘッド側
の摩耗も抑制できる内燃機関用バルブリフタ回転防止構
造を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
めに、請求項1に記載の発明は、バルブリフタの筒部の
側面部に、バルブ軸方向に平行に延びる回転規制溝を形
成する一方、シリンダヘッドの、前記バルブリフタの周
囲に上方が開口した配設孔を形成し、該配設孔に回転防
止ピンを収納して該回転防止ピンの回転規制頭部を前記
回転規制溝に挿入し、エンジン駆動時には、前記バルブ
リフタと前記回転防止ピンとが前記バルブ軸方向に相対
移動可能に構成され、該回転防止ピンにより、前記バル
ブリフタの回り止めを行うようにした内燃機関用バルブ
リフタ回転防止構造としたことを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の構成に加え、前記配設孔は、前記シリンダヘッドの2
つのバルブリフタの間に形成され、該配設孔に配設され
た回転防止ピンにより、前記2つのバルブリフタの回り
止めを行うようにしたことを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の構成に加え、前記配設孔は、前記シリンダヘッ
ドの2つのバルブリフタの間のジャーナル受け部に形成
されたことを特徴とする。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1又は2
に記載の構成に加え、前記配設孔は、前記シリンダヘッ
ドのジャーナル受け部と離間した位置で、前記バルブリ
フタの周囲に形成されたことを特徴とする。
【0012】請求項5に記載の発明は、請求項3に記載
の構成に加え、前記ジャーナル受け部に形成された配設
孔に、前記回転防止ピンを挿入し、該回転防止ピンは、
前記ジャーナル受け部に配設されたカムシャフトのジャ
ーナル部で押さえられて飛び出しが規制されるように構
成されていることを特徴とする。
【0013】請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5
の何れか一つに記載の構成に加え、前記回転防止ピンに
はネジ部が形成され、該ネジ部が前記シリンダヘッドに
形成された雌ネジ部に螺合されていることを特徴とす
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。
【0015】[発明の実施の形態1]図1乃至図8は、
この発明の実施の形態1を示す図である。
【0016】まず構成を説明すると、図6中符号11は
DOHC4バルブ式のエンジンで、このエンジン11
は、シリンダブロック12に複数のシリンダ13が形成
され、各シリンダ13にピストン14が上下動自在に配
置されている。
【0017】これら各ピストン14は、クランクケース
15に支持されたクランクシャフト16にそれぞれコン
ロッド17を介して連結されている。
【0018】また、そのクランクシャフト16の一端部
には、クランクシャフトタイミングプーリ18が設けら
れている。
【0019】一方、そのシリンダブロック12の上側に
設けられるシリンダヘッド19には、吸気側カムシャフ
ト20及び排気側カムシャフト23が回転可能に支持さ
れ、この吸気側カムシャフト20及び排気側カムシャフ
ト23には、それぞれ各シリンダ13に対して2つずつ
の吸気側カム20a及び排気側カム23aが一体成形さ
れている。
【0020】そして、その吸気側カムシャフト20の一
端部には、カムシャフトタイミングプーリ25及びシャ
フト駆動機構26が一体的に設けられ、又、排気側カム
シャフト23の一端には、カムシャフトタイミングプー
リ27が設けられている。
【0021】その各カムシャフトタイミングプーリ2
5,27は、前記クランクシャフトタイミングプーリ1
8にタイミングベルト29で連結されている。
【0022】このような構成により、クランクシャフト
16が回転すると、吸気側カムシャフト20及び排気側
カムシャフト23が回転駆動されるようになっている。
【0023】各シリンダ13には、吸気バルブ31及び
排気バルブ36がそれぞれ2個ずつ配設され、これらバ
ルブ31,36は、吸気側カム20a及び排気側カム2
3aに対してバルブリフタ32,37を介してそれぞれ
駆動連結され、これら各バルブリフタ32,37は、シ
リンダヘッド19に形成されたリフタボア34内に略上
下方向に摺動自在に設けられている。
【0024】なお、図1乃至図5では、説明の便宜上、
吸気側の各部品と排気側の各部品について同一と見なし
て符号を付している。
【0025】その吸気バルブ31及び排気バルブ36の
バルブリフタ32,37は、円筒形状の筒部32a,3
7aと、この筒部32a,37aの上部開口を閉塞し、
前記吸気側カム20a及び排気側カム23aにより押圧
される頂面部32b,37bとから一体成形されてい
る。そして、それらバルブリフタ32,37の内部に
は、リテーナ39が配設され、このリテーナ39とシリ
ンダヘッド19との間にスプリング40が配設されるこ
とにより、バルブリフタ32,37が上方に付勢されて
いる。
【0026】その頂面部32b,37bは、各カムシャ
フト20,23の軸方向と直交する方向に沿って断面す
ると、図2に示すように、上面32cが半径Rの円弧形
状に形成されている。また、その頂面部32b,37b
は、各カムシャフト20,23の軸方向と平行な方向に
沿って断面すると、図3に示すように、上面32cが直
線状に形成されている。このように頂面部32bの上面
32cは、断面する方向により、その形状が異なり、吸
気側カムシャフト20の軸方向と直交する方向に沿う断
面形状が円弧状に形成されている。
【0027】さらに、2つの隣接するバルブリフタ32
又は37には、両筒部32a,37aの互いに接近する
側面部に回転規制溝32d,37dがバルブ軸方向に沿
って形成されている。この回転規制溝32d,37d
は、バルブ軸方向と直交する方向の断面が略円弧形状に
凹んでいる。これら回転規制溝32d,37dは、砥石
によるセンタレス研磨により、バルブリフタ32,37
の上端部と下端部とを除いた中間部に形成されている。
【0028】そして、これら隣接するバルブリフタ3
2,37の両方の回転規制溝32d.37dに、シリン
ダヘッド19側に設けられた回転防止ピン42が嵌合さ
れて、各バルブリフタ32,37のバルブ軸を中心とす
る回転が防止されるようになっている。
【0029】詳しくは、その回転防止ピン42は、棒状
部42aの下端部に、その棒状部42aより径の大きな
回転規制頭部42bが形成され、この回転規制頭部42
bが前記両回転規制溝32dにバルブ軸方向に相対移動
可能に嵌合されている。
【0030】そして、この回転防止ピン42は、シリン
ダヘッド19のジャーナル軸受け部22に形成された配
設孔22aに上方から挿入されて配設され、このジャー
ナル軸受け部22に吸気側カムシャフト20及び排気側
カムシャフト23のジャーナル部20b,23bが支持
されることにより、これらジャーナル部20b,23b
に押さえられて、回転防止ピン42の上方への飛び出し
が規制されるようになっている。
【0031】次に、作用について説明する。
【0032】エンジン11が駆動され、クランクシャフ
ト16が回転されると、タイミングベルト29等を介し
て、吸気側カムシャフト20及び排気側カムシャフト2
3が回転されて、吸気側カム20a及び排気側カム23
aにより、バルブリフタ32,37が押圧されて、吸気
バルブ31及び排気バルブ36が所定のタイミングでバ
ルブ軸方向に沿って進退動される。
【0033】この際には、図3及び図4に示すように、
回転防止ピン42は動かないため、バルブリフタ32,
37が上下動されることで、その回転防止ピン42の回
転規制頭部42bが、バルブリフタ32,37の回転規
制溝32d,37d内を上下方向に摺動する。その回転
規制溝32d,37dのバルブ軸方向に沿う長さは、バ
ルブ31,36の移動ストロークより長く形成されてい
る。
【0034】そして、この回転規制溝32d,37dと
回転防止ピン42との嵌合により、バルブリフタ32,
37dの頂面部32b,37bの上面32c,37cが
いわゆるかまぼこ形状を呈している場合でも、それらバ
ルブリフタ32,37の回転を防止することができる。
【0035】また、その回転防止ピン42は、シリンダ
ヘッド19の上方が開口した配設孔19aに上方から挿
入して配設できるため、他の部品が障害物となるような
ことがなく作業性が良好である。しかも、回転防止ピン
42は単に配設孔19aに挿入するだけで配設が完了す
るため、この点でも、配設作業性が極めて良好である。
【0036】さらに、回転防止ピン42は、シリンダヘ
ッド19側に設けられ、バルブリフタ32,37と共に
上下動するものでないため、バルブリフタ32,37の
重量が増加することがないことから、高回転域でも不具
合が生じることがないと共に、シリンダヘッド19側が
摩耗することがない。
【0037】ちなみに、バルブリフタ側に回転防止ピン
を設け、シリンダヘッド側に回転規制溝を形成したもの
では、その回転防止ピンの摺動により、シリンダヘッド
側が摩耗してしまうため、シリンダヘッドを交換するの
が大掛かりとなり、労力面及びコスト面の何れでも大変
であった。
【0038】これに対して、本発明では、バルブリフタ
32,37や回転防止ピン42が摩耗する虞があるが、
これらの小型の部品の交換の方が労力面及びコスト面の
何れでも有利である。また、それら小型部品のバルブリ
フタ32,37や回転防止ピン42を耐摩耗性の大きな
材料で形成することもできる。
【0039】また、一つの回転防止ピン42で、両側の
バルブリフタ32,37の回転を防止できるため、部品
点数をそれ程増加させる必要がない。
【0040】[発明の実施の形態2]図7及び図8に
は、この発明の実施の形態2を示す。
【0041】この実施の形態2は、回転防止ピン44の
構造が、実施の形態1のものと相違している。
【0042】この回転防止ピン44は、ネジ部44aと
回転規制頭部44bとが一体に形成され、ジャーナル軸
受け部22の配設孔22aに挿入されて、そのネジ部4
4aが、その配設孔22aの底面部に形成された雌ネジ
部22bに螺合されて取り付けられている。
【0043】このネジ止め作業は、上方から配設孔22
aを介して行うことができるため、横方向から行うもの
と比較すると、障害物が無く、極めて良好である。ま
た、回転防止ピン44をネジ止めにより固定しているた
め、実施の形態1のようにカムシャフト20,23のジ
ャーナル部20b,23bで押さえる必要がなく、より
確実に回転防止ピン44を配設することができる。
【0044】他の構成及び作用は実施の形態1と同様で
あるので説明を省略する。
【0045】[発明の実施の形態3]図9及び図10に
は、この発明の実施の形態3を示す。
【0046】この実施の形態3は、一つのシリンダ13
に対して一つずつ吸気バルブ31と排気バルブ36が配
設されている。
【0047】その吸気バルブ31及び排気バルブ36の
側方には、実施の形態2と同様な回転防止ピン44が配
設され、この回転防止ピン44により吸気バルブ31及
び排気バルブ36の回転が防止されるように構成されて
いる。
【0048】この回転防止ピン44は、ネジ部44aと
回転規制頭部44bとが一体に形成されている。そし
て、このシリンダヘッド19のジャーナル軸受け部22
の近傍で、吸気バルブ31及び排気バルブ36のバルブ
リフタ32.37の側方に、配設孔19aが形成され、
この配設孔19aに、回転防止ピン44が挿入されて、
この回転防止ピン44のネジ部44aが、その配設孔1
9aの底面部に形成された雌ネジ部19bに螺合されて
取り付けられている。
【0049】この取付け状態で、回転防止ピン44の回
転規制頭部44bが、バルブリフタ32,37の回転規
制溝32d,37dに嵌合されて、バルブリフタ32,
37の回転が防止されるようになっている。
【0050】このようなものにあっては、回転防止ピン
44の配設範囲をバルブリフタ32,37の周囲の比較
的広い範囲に設定できるため、設計の自由度が向上する
と共に、回転防止ピン44の着脱作業性を向上させるこ
とができる。
【0051】
【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載の発明によれば、バルブリフタの筒部の側面部に形成
された回転規制溝に、シリンダヘッド側に配設された回
転防止ピンの回転規制頭部を挿入することにより、バル
ブリフタの回転を防止できる。
【0052】また、その回転防止ピンが配設される配設
孔は、上方が開口しているため、この配設孔に回転防止
ピンを上方から収納できることから、横方向から行うも
のと比較すると、障害物が無く、極めて作業性が良好で
ある。
【0053】さらに、回転防止ピンは、シリンダヘッド
側に設けられ、バルブリフタと共に上下動するものでな
いため、バルブリフタの重量が増加することがないこと
から、高回転域でも不具合が生じることがないと共に、
シリンダヘッド側が摩耗することがない。
【0054】請求項2に記載の発明によれば、一つの回
転防止ピンにより、2つのバルブリフタの回り止めを行
うことができ、部品点数の増加を極力抑えることができ
る。
【0055】請求項3に記載の発明によれば、配設孔
を、シリンダヘッドの2つのバルブリフタの間のジャー
ナル受け部に形成することにより、スペースの有効利用
を図ることができる。
【0056】請求項5に記載の発明によれば、ジャーナ
ル受け部に形成された配設孔に、回転防止ピンを挿入
し、この回転防止ピンは、ジャーナル受け部に配設され
たカムシャフトのジャーナル部で押さえられて飛び出し
が規制されるように構成されているため、回転防止ピン
を単に配設孔に挿入するだけで配設が完了することから
作業性が極めて良好である。
【0057】請求項6に記載の発明によれば、回転防止
ピンにネジ部が形成され、このネジ部がシリンダヘッド
に形成された雌ネジ部に螺合されているため、回転防止
ピンをシリンダヘッドにより確実に固定することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1にかかる一対の吸気バ
ルブ等を示す平面図である。
【図2】同実施の形態1にかかる図1のA−A線に相当
する部分の断面図である。
【図3】同実施の形態1にかかる図1のB−B線に相当
する部分における、吸気バルブの0リフト状態の断面図
である。
【図4】同実施の形態1にかかる吸気バルブのフルリフ
ト状態における図3に相当する断面図である。
【図5】同実施の形態1にかかる吸気バルブ及び回転防
止ピン等を示す斜視図である。
【図6】同実施の形態1にかかるクランクシャフトやカ
ムシャフト等を示すガソリンエンジンの概略構成図であ
る。
【図7】この発明の実施の形態2を示す図3に相当する
断面図である。
【図8】同実施の形態2にかかる図4に相当する断面図
である。
【図9】この発明の実施の形態3を示す図1に相当する
平面図である。
【図10】同実施の形態3にかかる図9に相当する断面
図である。
【符号の説明】
11 エンジン(内燃機関) 12 シリンダブロック 13 シリンダ 14 ピストン 15 クランクケース 16 クランクシャフト 17 コンロッド 19 シリンダヘッド 20 吸気側カムシャフト 21 吸気側カム 22 ジャーナル軸受け部 22a,22c 配設孔 22b,22d 雌ネジ部 23 排気側カムシャフト 24 排気側カム 31 吸気バルブ 32,37 バルブリフタ 32a,37a 筒部 32b,37b 頂面部 32c,37c 上面 32d,37d 回転規制溝 42,44 回転防止ピン 42a 棒状部 42b 回転規制頭部 44a ネジ部 44b 回転規制頭部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G016 AA02 AA08 AA19 BA03 BA06 BA19 BA28 BA45 BB04 BB05 CA04 CA06 CA09 CA16 CA21 CA22 CA44 CA50 CA52 CA57 FA27 FA36 FA37 FA38 GA01 GA02 3G024 AA16 AA17 AA18 DA03 DA06 DA10 FA00 FA06 FA13

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バルブリフタの筒部の側面部に、バルブ
    軸方向に平行に延びる回転規制溝を形成する一方、 シリンダヘッドの、前記バルブリフタの周囲に上方が開
    口した配設孔を形成し、該配設孔に回転防止ピンを収納
    して該回転防止ピンの回転規制頭部を前記回転規制溝に
    挿入し、エンジン駆動時には、前記バルブリフタと前記
    回転防止ピンとが前記バルブ軸方向に相対移動可能に構
    成され、該回転防止ピンにより、前記バルブリフタの回
    り止めを行うようにしたことを特徴とする内燃機関用バ
    ルブリフタ回転防止構造。
  2. 【請求項2】 前記配設孔は、前記シリンダヘッドの2
    つのバルブリフタの間に形成され、該配設孔に配設され
    た回転防止ピンにより、前記2つのバルブリフタの回り
    止めを行うようにしたことを特徴とする請求項1に記載
    の内燃機関用バルブリフタ回転防止構造。
  3. 【請求項3】 前記配設孔は、前記シリンダヘッドの2
    つのバルブリフタの間のジャーナル受け部に形成された
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関用バ
    ルブリフタ回転防止構造。
  4. 【請求項4】 前記配設孔は、前記シリンダヘッドのジ
    ャーナル受け部と離間した位置で、前記バルブリフタの
    周囲に形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記
    載の内燃機関用バルブリフタ回転防止構造。
  5. 【請求項5】 前記ジャーナル受け部に形成された配設
    孔に、前記回転防止ピンを挿入し、該回転防止ピンは、
    前記ジャーナル受け部に配設されたカムシャフトのジャ
    ーナル部で押さえられて飛び出しが規制されるように構
    成されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機
    関用バルブリフタ回転防止構造。
  6. 【請求項6】 前記回転防止ピンにはネジ部が形成さ
    れ、該ネジ部が前記シリンダヘッドに形成された雌ネジ
    部に螺合されていることを特徴とする請求項1乃至5の
    何れか一つに記載の内燃機関用バルブリフタ回転防止構
    造。
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