JP2004124766A - Valve system for engine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの動弁装置に関し、特に、カムに当接してタペットガイドホール内を摺動し弁を駆動するタペットをセンタタペットとカム軸方向両側のサイドタペットとで構成したエンジンの動弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンの吸気弁及び排気弁をタペットを介して直接カムで駆動するダイレクトタイプの動弁装置として、タペットをセンタタペットとカム軸方向両側のサイドタペットとで構成し、両側のサイドタペットを、弁側の端部近傍において両サイドタペットに対し略垂直に延びる連結部によって結合し、その連結部の反カム側の面に弁ステムとの当結部を設け、両側のサイドタペットの間に相対移動可能にセンタタペットを組み込んで、外周面が略円柱状となるよう構成し、ロック機構により結合及び離脱可能とするとともに、カムプロフィールの異なるセンタカムとサイドカムを設けて、ロック機構の結合もしくは離脱作動により弁の作動特性を変更可能とした動弁装置が従来から知られている(例えば、特許文献1、2参照)。そして、そのタペットとして、サイドタペットがカム軸に直交する方向の両端にカム軸方向に平行でタペット軸方向に延びる摺接面を有し、センタタペットが、カム軸に直交する方向の両端にサイドタペットの摺接面と当接する摺接面を設けた突起部を有する平面視略I字状に形成され、センタタペットと両側のサイドタペットとで構成されるタペット外周面が略円柱状であるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−329907号公報
【特許文献2】
特開2002−54413号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、動弁装置のタペットは、カムに押されてタペットガイドホール内を摺動するもので、頂部カム当接面にてカムと当接し、そのカム当接面をカム軸と直交する方向にカム面が摺接しつつ押圧するため、駆動時にタペットをタペットガイドホールに対しカム軸と直交する方向に傾ける力が発生する。そして、それによるタペットの倒れが大きいと、タペットガイドホール内面との局所面圧が増大し、偏摩耗が発生する恐れがある。
【0005】
そして、特に、上記のようにタペットがセンタタペットとカム軸方向両側のサイドタペットとで構成され、センタタペットが平面視略I字状で、サイドタペットとセンタタペットとがカム軸方向に平行な摺接面でカム軸と直交する方向に当接する場合、サイドタペットがカムにより押される場合は摺接面の弁側端部を介してサイドタペットからセンタタペットに力が伝達されて、センタタペットのスカート部の下端が押され、あるいは、センタタペットをカムが押す場合はセンタタペットが傾き、そのため、センタタペットとタペットガイドホール内面との局所面圧も増大し、それによる偏摩耗の恐れもある。
【0006】
本発明はこうした問題点に鑑みてなされたものであって、センタタペットとカム軸方向両側のサイドタペットとで構成されサイドタペットとセンタタペットとがカム軸方向に平行な摺接面でカム軸と直交する方向に当接するタペットを用いた動弁装置において、カム駆動時のタペットの倒れによる局所面圧の増大を防止して偏磨耗を防ぐことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジンの動弁装置は、カムに当接しタペットガイドホール内を摺動して弁を駆動するタペットを、カム軸方向中央に位置するセンタタペットと、そのカム軸方向両側に位置するサイドタペットとで構成し、サイドタペットのカム軸に直交する方向の両端に、カム軸方向に平行でタペット軸方向に延びる摺接面を形成し、センタタペットは、カム軸に直交する方向の両端に両側のサイドタペットへ向けて突出し且つタペット軸方向に延びる突起部を有する平面視略I字状に形成して、各突起部のカム軸に直交する方向に対向する内方側面を、カム軸に平行でタペット軸方向に延び、サイドタペットの摺接面と当接する摺接面とし、これらセンタタペットとサイドタペットとをタペット摺動方向に相対移動可能とするとともに、ロック機構により相互に結合及び離脱可能とし、カムを、センタタペットに対応するセンタカムと、サイドタペットの側方部分に対応する一対のサイドカムとに分割して、センタカムと一対のサイドカムとでカムプロフィールを異ならせ、ロック機構の結合もしくは離脱作動により弁の作動特性を変更可能としたエンジンの動弁装置において、サイドタペットの弁側の端部のセンタタペットの突起部と対向する部分に、該センタタペットの突起部との間に所定の間隔を形成するよう切り欠き状の逃がし部を形成したことを特徴とする。
【0008】
このように、サイドタペットの弁側の端部のセンタタペットの突起部と対向する部分に、該センタタペットの突起部との間に所定の間隔を形成するよう切り欠き状の逃がし部を形成することにより、駆動時にタペットが傾いたときに、サイドタペットの弁側の端部に逃げができて、サイドタペットは弁側の端部がセンタタペットに接触しないため、センタタペット下端が押されることはなく、撓むこともできて、センタタペット下端とタペットガイドホール内面との面圧の増大が防止される。そのため、駆動時のタペットの倒れによる偏摩耗を防止することができる。
【0009】
そして、この動弁装置は、センタタペットと両側のサイドタペットとで構成されるタペットの外周面が略円柱状で、両側のサイドタペットが、弁側の端部近傍において両サイドタペットに対し略垂直に延びる連結部によって結合され、連結部が反カム側の面に弁ステムとの当結部を有するとともに、該連結部のカム軸に直交する方向の両側部にロストモーションスプリングシート部が突出形成され、各ロストモーションスプリングシート部とセンタタペットのカム摺接部裏面との間に、ロック機構の離脱作動時にセンタタペットをセンタカムに押圧する二つのロストモーションスプリングが配置されたものであってよい。そして、特に、それらロストモーションスプリングシート部が、平面視にて両サイドタペットの摺接面をカム軸方向に結ぶ面を越えてカム軸に直交する方向へ突出形成されているものであってよい。この場合、摺接面は精度の高い切削加工が必要で、サイドタペットの弁側の端部まで摺接面を設けるのでは、ロストモーションスプリングシート部を避けて加工しなければならず、切削時にロストモーションスプリングシート部を削ってしまう可能性があって、摺接面の加工が困難であるが、上記のようにサイドタペットの弁側の端部のセンタタペットの突起部と対向する部分に切り欠き状の逃がし部を形成することで、摺接面は逃がし部の手前までとなり、ロストモーションスプリングシート部を避けて加工する必要がなくて、摺接面の加工が容易となり、切削時にロストモーションスプリングシート部を削ってしまうことがなくなる。
【0010】
ロストモーションスプリングを二つにして、カム軸に直交する方向の両側部にに振り分けると、タペット中央に位置するロック機構を避けたスプリング配置が可能となって、スプリングの長さの自由度が大きくなり、スプリングを長くしてサイドタペットとセンタタペットとのストローク差を大きくすることが可能となる。そして、ロストモーションスプリングシート部を、平面視にて両サイドタペットの摺接面をカム軸方向に結ぶ面を越えてカム軸に直交する方向へ突出形成することで、それら二つのロストモーションスプリングをセンタタペットのカム摺接部裏面との間に配置するスペースの確保が容易となる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0012】
図1〜11は本発明の実施の形態のエンジンの動弁装置を示している。図1は動弁装置の要部の一部カム軸に直交する断面で示す正面図、図2は動弁装置の要部を一部カム軸に平行な断面で示す側面図、図3はタペットの平面図、図4はタペットのカム軸に直交する中心断面で示す正面視縦断面図、図5はタペットの底面図、図6はタペットのカム軸に平行な中心断面で示す側面視縦断面図、図7はタペットのロック機構の中心を通る平面視横断面図、図8はタペットのサイドタペット単体のカム軸に平行な中心断面で示す側面視縦断面図、図9はタペットのサイドタペット単体の平面図、図10はタペットのサイドタペット単体の側面図、図11はサイドタペット単体の底面図、図12はタペットのセンタタペット単体の平面図、図13はセンタタペット単体の正面図である。
【0013】
図1および図2において、1はエンジンのシリンダヘッド上部に配設されたカムキャリア、2はカムシャフト、3はタペット、4はカムキャリアに設けられたタペットガイドホール、5は弁(吸気弁あるいは排気弁)である。タペット3は、図3〜7に示すように、センタタペット31とサイドタペット32とで構成され、このタペット3に対し、カムシャフト2には、センタタペット31に対応する部分に高リフト量のカムプロフィールを有する高速用のセンタカム21が設けられ、センタカム21を挟む両側のサイドタペット32に対応する部分に、低リフト量のカムプロフィールを有する低速用のサイドカム22、23が設けられている。なお、上記センタカム21を挟むサイドカム22、23は、実質弁作動停止となる微小リフト量の同一カムプロフィールを有する停止用カムであってもよい。
【0014】
タペット3は、全体として略円筒状で、センタタペット31によりカム軸(カムシャフト2の中心軸)方向の中央部分が構成され、サイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bにより側方部分が構成される。そして、センタタペット31の上面が、カム摺接方向(平面視にてカムシャフトの軸線に直交する方向)に長い略矩形平面状のセンタカム当接面を構成し、サイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bの上面が、センタカム当接面の両側を埋めて全体として円形のカム当接面を構成する略三日月形平面状のサイドカム当接面を構成する。
【0015】
サイドタペット32は、図8〜11に示すように、サイドカム当接面を構成する一対のサイドタペット体32a、32bがカム当接面とは反対側(以下、「反カム側」という)の端部近傍で、下面に弁ステムエンド51(図1参照)との当接部33を有する連結部分32cにより一体に連結され、側面視略U字状に形成されたもので、その連結部分32cのカム軸に直交する方向の両端部に、平面視にて後述の摺接部42a、42b、42c、42dの摺接面を越えて突出するロストモーションスプリングシート部34a、34bが設けられ、各ロストモーションスプリングシート部34a、34bにロストモーションスプリング35a、35bが設置されて、その上から、図3〜7に示すように両サイドタペット体32a、32bの間にセンタタペット31が組み込まれる。タペット3は、サイドタペット32の連結部32c下面の当接部33がシム6を介して弁5のステムエンド51と当接する。
【0016】
センタタペット31は、図12〜13に示すように、上記略矩形平面状のセンタカム当接面のカム摺接方向に沿う側(両長辺側)の端縁から垂直下方に前後対称に延びる一対の端面36a、36bを有し、また、カム軸に直交する方向の両端となる側(両短辺側)の端縁から垂直下方に左右対称に延びる一対の断面円弧状の外方周面37a、37bを有し、カム軸に直交する方向の両端には、外側が外方周面から連続して円弧状にサイドタペット32(サイドタペット体32a、32b)側へ張り出し、内側が、カム軸に直交する方向に対向してカム軸方向に平行でタペット軸方向に延びる摺接面を構成するよう、前後の端面36a、36bから略直角にカム軸方向に張り出した突起部38a、38b、38c、38dが、タペット軸方向の略全長に亘って突出形成され、全体として平面視略I字状に構成されている。そして、センタタペット31の上部中央には、カム軸方向に平行に前後の端面36a、36b間を貫通する貫通孔39が形成されている。
【0017】
また、サイドタペット32は、上述のように側面視略U字状で、左右一対のサイドタペット体32a、32bの内側に垂直下方に対向して延びる一対の内方端面40a、40bを有し、また、サイドカム当接面のカム軸方向外端側の縁部から垂直下方に前後対称に延びる断面円弧状の外側周面41a、41bを有し、各サイドタペット体32a、32bのカム摺接方向(カム軸に直交する方向)の両端には、上記センタタペット31の突起部38a、38b、38c、38dの摺接面と摺接するよう、カム軸方向に平行でタペット軸方向に延びる摺接面を備えた摺接部42a、42b、42c、42dが形成されている。そして、サイドタペット32には、サイドタペット体32a、32bの上部中央に、センタタペット31のセンタカム当接面とサイドタペット32のサイドカム当接面が面一となる時にセンタタペット31の貫通孔39と一直線に段差なく連通するよう、カム軸方向に平行に各内方端面40a、40bから外側周面41a、41bに貫通する貫通孔43a、43bが設けられている。
【0018】
また、サイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bには、弁側の端部の、センタタペット31の突起部38a、38b、38c、38dと対向する部分の、ロストモーションスプリングシート部34a、34bより上側(反弁側)から下端にかけて、センタタペット31の突起部38a、38b、38c、38dとの間に所定の間隔を形成するよう、切り欠き状の逃がし部85a、85b、85c、85dが形成されている。
【0019】
センタタペット31とサイドタペット32は、センタタペット31のセンタカム摺接面がセンタカム21のベースサークル部に当接し、サイドタペット32のサイドカム摺接面がサイドカム22、23のベースサークル部に当接している状態で、センタタペット31のセンタカム摺接面とサイドタペット32のサイドカム摺接面とが略面一となり、その状態で、センタタペット31の貫通孔39とサイドタペット32の貫通孔43a、43bが一直線に連通する。
【0020】
また、サイドタペット32の一方のサイドタペット体32bの貫通孔43bには、油圧によりセンタタペット31の貫通孔56内に突出可能なよう油圧プランジャ71が内蔵され、センタタペット31を貫通する貫通孔39には、上記油圧プランジャ71に押されてサイドタペット32の他方のサイドタペット体32aの貫通孔43a内に突出可能なようロックピン72が内蔵され、また、ロックピン72を、センタタペット31とサイドタペット32とが相互に離脱しタペット摺動方向に相対移動可能となる位置へ付勢するリターンスプリング73が内蔵されている。
【0021】
そして、センタタペット31の貫通孔39には、サイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bの内方端面40a、40bに対向する前後の端面36a、36bに開口する部分に、センタタペット31の端面36a、36bと面一となるようブッシュ74、75がそれぞれ挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ71側の端部に固定されるブッシュ75は、ロックピン72外周の鍔部76に当接して、ロックピン72の油圧プランジャ71側への移動を規制する。また、もう一方の端部に固定されるブッシュ74は、ロックピン72外周の上記鍔部76との間にリターンスプリング73を圧縮状態で保持する。
【0022】
さらに、サイドタペット32側の両貫通孔43a、43bには、ブッシュ77、78が各々挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ71を内蔵する方のサイドタペット体32bの貫通孔43bに挿入固定されたブッシュ78は、タペット外周側が端壁78aで塞がれ、内側が油圧プランジャ71を摺動嵌合させる嵌合孔78bを構成する。また、他方のサイドタペット体32aの貫通孔43aに挿入固定されるブッシュ77は、その軸方向内側に、ロックピン72の端部を嵌合させる嵌合孔77bを有し、ロックピン72の移動を規制するストッパとして機能する。これらサイドタペット32側のブッシュ77、78は、センタタペット31側の端部を貫通孔61a、61bよりそれぞれ所定寸法突出させ、センタタペット31の貫通孔56に挿入固定したブッシュ74、75の端面にそれぞれ所定間隔をおいて対峙させる。
【0023】
また、ブッシュ77が挿入固定される方(後側)のサイドタペット体32aの外側周面41aは、貫通孔43aが開口する部分が垂直に切り欠かれ、この切り欠かれた部分に、上記ブッシュ77に支持されたピン86により揺動自在に支承された回止部材87が装着され、タペット3の周方向の回動を防止している。
【0024】
また、センタタペット31には、サイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bと対峙する両端面54a、54bの、貫通孔39の下部に沿う部分に、カム軸方向にサイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bの内方端面40a、40bへ向けて突出することにより、両サイドタペット体32a、32bの貫通孔43a、43bに装着された内方へ突出するブッシュ77、78の端部に係止される係止部89a、89bが設けられている。これら係止部89a、89bが両側でサイドタペット32側のブッシュ77、78に係止されることにより、センタタペット31はタペット摺動方向上方への移動が規制される。
【0025】
このようにして、貫通孔39、43a、43b、油圧プランジャ71、ロックピン72及びリターンスプリング73等により、センタタペット31とサイドタペット32とを相互に結合及び離脱可能とするロック機構が構成されている。
【0026】
このロック機構において、油圧プランジャ71は、油圧が作用すると、ロックピン72側に移動して端部がセンタタペット31側の貫通孔39内に入り込むとともに、ロックピン72をリターンスプリング73に抗して移動させ、ロックピン72の端部をサイドタペット32の上記他方(後方側)のサイドタペット体32aの貫通孔43a内に入り込ませる。この時、油圧プランジャ71がセンタタペット31とサイドタペット32の上記一方(前方側)のサイドタペット体32bとの分割部分に跨がるとともに、ロックピン72がセンタタペット31とサイドタペット32の他方のサイドタペット体32aとの分割部分に跨がり、それらが協動してセンタタペット31とサイドタペット32とを結合し、ロック状態となる。また、油圧が解放されると、リターンスプリング73がロックピン72を油圧プランジャ71側に押し返し、油圧プランジャ71が元の位置に復帰して、ロックピン72の両端面がセンタタペット31の貫通孔39内でセンタタペット31とサイドタペット32との分割部分と略面一になって、センタタペット31がサイドタペット32から離脱し、アンロック状態(ロック解除)となる。
【0027】
このように、ロック機構は油圧によりロック状態とアンロック状態とに切り換え可能で、ロック状態においては、サイドタペット32とセンタタペッ31とが結合し、サイドタペット32と、センタカム21により駆動されるセンタタペット31とが協働して、弁を高速態様でリフトさせる。また、アンロック状態においては、センタタペット31がサイドタペット32から離脱して、ロストモーションスプリング35a、35bによりセンタカム21に押圧された状態で自由移動し、サイドタペット32がサイドタペット22、23を駆動して、弁を低速態様でリフトさせ、あるいは実質作動停止とする。
【0028】
また、サイドタペット32は、両サイドタペット体32a、32bの頂部(カム当接部)内側の貫通孔43a、43bの周りにボス部81a、81bが形成されるとともに、その両サイドタペット体32a、32bの左右のボス部81a、81bに連続して、ボス部81a、81bの軸方向およびタペット軸方向に下方へ延び、連結部32cの下方で左右がつながる形の連続したリブ82が形成され、それらボス部81a、81bの周り及びリブ82の周りに肉のないスケルトン構造とされている。
【0029】
また、タペット3には、上述のように、ピン86を挿入するブッシュ77が挿入固定される方(後側)のサイドタペット体32aの外側周面41aの、貫通孔43a周辺の切り欠かれた部分に、回止部材87が装着されている。この回止部材87は、略矩形板状で、長手方向の一側に偏心した位置に略垂直方向からピン86の一端が挿入固定されている。
【0030】
そして、図2に示すように、タペットガイドホール4の内周には、タペット3側に保持された回止部材87を係合させてタペット摺動方向にのみ移動可能とするよう、タペット摺動方向に延びる溝88が設けられている。回止部材87は、上端がカム当接面に近づくようロック受けピン86に対し上側に長くなる姿勢で取り付けられる。そして、タペットガイドホール4内周の溝88と協働してタペット4の回転を規制する。
【0031】
上記ロック機構の油圧プランジャ71を作動させるための油圧は、オイルポンプ(油圧源)から供給されて、図示しない油圧制御弁により制御され、タペット3のロック機構をロック状態とするエンジン高速時に、油圧プランジャ71背部の作動油圧室に供給される。そのため、図1に示すように、カムキャリア1にオイルギャラリ91が設けられ、オイルギャラリ91からの油圧をタペット3のロック機構へ供給するよう、オイルギャラリ91から分岐してタペットガイドホール4の内周面に開口する作動油供給通路93が設けられ、サイドタペット32のサイドカム摺接面がサイドカム22、23のベースサークル部に当接した状態で、作動油供給通路93のタペットガイドホール4内周面における開口部と連通するよう、サイドタペット32の一方のサイドタペット体32bに、作動油圧室への油路94が形成されている。
【0032】
オイルポンプ(油圧源)からの油圧は、油圧制御弁で制御されてオイルギャラリ91に導かれ、サイドタペット32のサイドカム摺接面がサイドカム22、23のベースサークル部に当接し、作動油供給通路93のタペットガイドホール4内周面における開口部がタペット側の油路94と連通したときに、作動油供給通路93を経てタペット3側の油路94に導入され、油圧プランジャ71背部の作動油圧室に供給される。
【0033】
この実施の形態のエンジンの動弁装置は、上述のように、サイドタペット32の両サイドタペット体32a、32bに、弁側の端部の、センタタペット31の突起部38a、38b、38c、38dと対向する部分の、ロストモーションスプリングシート部34a、34bより上側(反弁側)から下端にかけて、センタタペット31の突起部38a、38b、38c、38dとの間に所定の間隔を形成するよう、切り欠き状の逃がし部85a、85b、85c、85dを形成したことにより、駆動時にタペット32が傾くときに、サイドタペット32の弁側端部に逃げができ、サイドタペット32の弁側端部外縁とタペットガイドホール4内面との面圧の増大が防止される。また、サイドタペット32は弁側端部がセンタタペット31に接触しないため、センタタペット31下端がサイドタペット32によって押されることはなく、センタタペット31が撓むことで、センタタペット31下端とタペットガイドホール4内面との面圧の増大が防止される。そのため、駆動時のタペット3の倒れによる偏摩耗を防止することができる。また、逃がし部85a、85b、85c、85dがロストモーションスプリングシート部34a、34bより上側(反弁側)からサイドタペット32の下端にかけて形成されるため、摺接部42a、42b、42c、42dは逃がし部の手前までで、ロストモーションスプリングシート部34a、34bが摺動面の切削の邪魔にならなくなり、加工が容易で、切削時にロストモーションスプリングシート部を削ってしまうことがなくなる。
【0034】
また、上述のようにサイドタペット32は、両サイドタペット体32a、32bの左右のボス部81a、81bに連続して下方へ延び、連結部32cの下方で左右がつながる形のリブ82が形成され、ボス部81a、81bの周り及びリブ82の周りに肉のないスケルトン構造とされているため、軽量で、剛性が高く、また、連続したリブ82を有することにより、鋳造時の湯流れ性に優れている。
【0035】
なお、上記実施の形態では、カムキャリアを別体としてシリンダヘッド上部にカムキャリアを組み付けるエンジンついて説明したが、カムキャリアを別体としない一体構造のシリンダヘッドを備えたエンジンに対しても本発明を適用できることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のエンジンの動弁装置は、センタタペットとカム軸方向両側のサイドタペットとで構成されサイドタペットとセンタタペットとがカム軸方向に平行な摺接面でカム軸と直交する方向に当接するタペットを用いた動弁装置において、サイドタペットの弁側の端部のセンタタペットの突起部と対向する部分に、該センタタペットの突起部との間に所定の間隔を形成するよう切り欠き状の逃がし部を形成したことにより、タペットが傾いたときのサイドタペットの弁側の端部外縁とタペットガイドホール内面との面圧の増大を防止し、センタタペット下端とタペットガイドホール内面との面圧の増大を防止して、タペットガイドホール内面の偏摩耗を防止することができる。
【0037】
また、二つのロストモーションスプリングをカム軸に直交する方向の両側部に振り分け、特に、ロストモーションスプリングシート部を平面視にて両サイドタペットの摺接面をカム軸方向に結ぶ面を越えてカム軸に直交する方向へ突出形成するタペットの場合、サイドタペットの弁側の端部に逃がし部を形成することで、サイドタペットの摺動面を側面視にてロストモーションスプリングシート部と干渉させないようにでき、サイドタペットの摺動面を切削加工するのにロストモーションスプリングシート部を避ける必要がなくなり、加工が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の動弁装置の要部の一部カム軸に直交する断面で示す正面図である。
【図2】本発明の実施の形態の動弁装置の要部の一部カム軸に平行な断面で示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットの平面図である。
【図4】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのカム軸に直交する中心断面で示す正面視縦断面図である。
【図5】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットの底面図である。
【図6】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのカム軸に平行な中心断面で示す側面視縦断面図である。
【図7】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのロック機構の中心を通る平面視横断面図である。
【図8】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのサイドタペット単体のカム軸に平行な中心断面で示す側面視縦断面図である。
【図9】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのサイドタペット単体の平面図である。
【図10】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのサイドタペット単体の正面図である。
【図11】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのサイドタペット単体の底面図である。
【図12】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのセンタタペット単体の平面図である。
【図13】本発明の実施の形態の動弁装置のタペットのセンタタペット単体の正面図である。
【符号の説明】
2 カムシャフト
3 タペット
4 タペットガイドホール
5 弁
21 センタカム
22、23 サイドカム
31 センタタペット
32 サイドタペット
32a、32b サイドタペット体
32c 連結部分
34a、34b スプリングシート部
35a、35b ロストモーションスプリング
36a、36b 端面
38a、38b、38c、38d 突起部
40a、40b 内方端面
41a、41b 外側周面
42a、42b、42c、42d 摺接部
82 リブ
85a、85b、85c、85d 逃がし部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve train for an engine, and more particularly, to a valve train for an engine in which a tappet that contacts a cam and slides in a tappet guide hole to drive a valve is composed of a center tappet and side tappets on both sides in a cam axial direction. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
As a direct-type valve train that drives the intake and exhaust valves of engines for automobiles and the like directly by a cam via a tappet, the tappet is composed of a center tappet and side tappets on both sides in the cam axis direction. In the vicinity of the end on the valve side by a connecting portion extending substantially perpendicular to both side tappets, and a connecting portion with the valve stem is provided on a surface of the connecting portion on the side opposite to the cam, and between the side tappets on both sides. The center tappet is incorporated so as to be relatively movable, and the outer peripheral surface is formed into a substantially cylindrical shape, and can be connected and detached by a lock mechanism. 2. Description of the Related Art A valve operating device capable of changing an operating characteristic of a valve by a release operation has been conventionally known (for example, see
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-329907 A
[Patent Document 2]
JP-A-2002-54413
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the tappet of the valve train is pushed by the cam and slides in the tappet guide hole. The tappet comes into contact with the cam at the top cam contact surface, and the cam contact surface is perpendicular to the cam shaft. Since the cam surface is pressed while sliding, a force is generated at the time of driving to tilt the tappet with respect to the tappet guide hole in a direction perpendicular to the cam shaft. If the tappet falls down significantly, local surface pressure between the tappet guide hole and the inner surface of the tappet increases, and uneven wear may occur.
[0005]
In particular, as described above, the tappet is composed of the center tappet and the side tappets on both sides in the cam axis direction, the center tappet is substantially I-shaped in plan view, and the side tappet and the center tappet are parallel to the cam axis direction. When the side tappet is pressed by the cam when the contact is made in the direction orthogonal to the cam shaft at the contact surface, the force is transmitted from the side tappet to the center tappet via the valve-side end of the sliding contact surface, and the center tappet skirt When the lower end of the portion is pushed or the center tappet is pushed by the cam, the center tappet tilts, so that the local surface pressure between the center tappet and the inner surface of the tappet guide hole increases, which may cause uneven wear.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and includes a center tappet and side tappets on both sides in the cam axis direction, and the side tappet and the center tappet have a sliding contact surface parallel to the cam axis direction. An object of the present invention is to provide a valve train using a tappet that abuts in a direction perpendicular to the valve to prevent an increase in local surface pressure due to a fall of the tappet at the time of driving a cam, thereby preventing uneven wear.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The valve train of the engine according to the present invention comprises a center tappet located at the center in the cam axis direction and side taps located on both sides in the cam axis direction, the tappet being in contact with the cam and sliding in the tappet guide hole to drive the valve. A tappet is formed at both ends in a direction perpendicular to the cam axis of the side tappet, and sliding contact surfaces extending in the tappet axis direction are formed in parallel with the cam axis direction, and the center tappet is formed at both ends in the direction perpendicular to the cam shaft. Formed in a substantially I-shape in plan view having projections protruding toward the side tappets on both sides and extending in the tappet axis direction, the inner side surface of each projection facing the direction orthogonal to the cam axis is defined as a cam shaft. It is a sliding surface that extends in the axial direction of the tappet in parallel and abuts against the sliding surface of the side tappet. The center tappet and the side tappet can be relatively moved in the tappet sliding direction, and the The cam is divided into a center cam corresponding to the center tappet and a pair of side cams corresponding to the side portions of the side tappet, and the cam profiles are different between the center cam and the pair of side cams. In the valve operating device of the engine, in which the operating characteristics of the valve can be changed by the coupling or disengagement operation of the lock mechanism, a portion of the side tappet on the valve side end facing the projection of the center tappet is provided with the center tappet. A notch-shaped relief portion is formed so as to form a predetermined space between the projection portion and the projection portion.
[0008]
In this manner, a notch-shaped relief portion is formed at a portion of the valve-side end of the side tappet facing the protrusion of the center tappet so as to form a predetermined space between the protrusion and the center tappet. Thus, when the tappet is tilted during driving, the side tappet can escape to the valve-side end, and the side tappet does not contact the center tappet at the valve-side end. In addition, the center tappet can be bent, and an increase in surface pressure between the lower end of the center tappet and the inner surface of the tappet guide hole can be prevented. Therefore, uneven wear due to the fall of the tappet during driving can be prevented.
[0009]
In this valve gear, the outer peripheral surface of the tappet composed of the center tappet and the side tappets on both sides is substantially cylindrical, and the side tappets on both sides are substantially perpendicular to both side tappets near the end on the valve side. The connecting portion has a connecting portion with the valve stem on the surface on the side opposite to the cam, and the lost motion spring seat portion protrudes from both sides of the connecting portion in a direction perpendicular to the cam shaft. Further, two lost motion springs for pressing the center tappet against the center cam when the lock mechanism is disengaged may be arranged between each lost motion spring seat portion and the back surface of the cam sliding portion of the center tappet. In particular, the lost motion spring seat portions may be formed so as to protrude in a direction orthogonal to the cam shaft beyond a surface connecting the sliding surfaces of both side tappets in the cam axis direction in plan view. . In this case, the slide contact surface requires high-precision cutting, and if the slide contact surface is provided up to the valve-side end of the side tappet, it must be processed avoiding the lost motion spring seat part. There is a possibility that the lost motion spring seat portion may be shaved, and it is difficult to machine the sliding contact surface. However, as described above, the side tappet is cut into a portion facing the projection of the center tappet on the valve side end. By forming a notch-shaped relief part, the sliding contact surface is just before the relief part, and it is not necessary to work by avoiding the lost motion spring seat part, processing of the sliding contact surface is easy, and lost motion during cutting The spring seat portion will not be scraped.
[0010]
If you have two lost motion springs and distribute them to both sides in the direction perpendicular to the camshaft, it is possible to arrange the springs avoiding the lock mechanism located in the center of the tappet, increasing the flexibility of the spring length This makes it possible to lengthen the spring and increase the stroke difference between the side tappet and the center tappet. The two lost motion springs are formed by projecting the lost motion spring seat portion in a direction perpendicular to the cam shaft beyond the surface connecting the sliding contact surfaces of both side tappets in the cam axis direction in plan view. It is easy to secure a space to be arranged between the center tappet and the rear surface of the cam sliding portion.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
1 to 11 show a valve train of an engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view showing a main part of the valve gear in a cross section orthogonal to the camshaft, FIG. 2 is a side view showing a main part of the valve gear in a cross section partially in parallel with the camshaft, and FIG. 3 is a tappet. , FIG. 4 is a vertical cross-sectional view in front view showing a center section orthogonal to the cam axis of the tappet, FIG. 5 is a bottom view of the tappet, and FIG. 6 is a vertical cross-sectional view in center view parallel to the cam axis of the tappet. FIG. 7 is a cross-sectional view in plan view passing through the center of the lock mechanism of the tappet, FIG. 8 is a vertical cross-sectional view in center view parallel to the cam shaft of the tappet side tappet alone, and FIG. 9 is a side tappet of tappet. FIG. 10 is a side view of a single side tappet, FIG. 11 is a bottom view of a single side tappet, FIG. 12 is a plan view of a single center tappet, and FIG. 13 is a front view of a single center tappet. .
[0013]
1 and 2,
[0014]
The
[0015]
As shown in FIGS. 8 to 11, the
[0016]
As shown in FIGS. 12 and 13, the
[0017]
In addition, the
[0018]
In addition, the both
[0019]
In the
[0020]
A
[0021]
In the through
[0022]
Further,
[0023]
In the outer
[0024]
Further, the
[0025]
In this way, the through-
[0026]
In this lock mechanism, when hydraulic pressure acts, the
[0027]
As described above, the lock mechanism can be switched between the locked state and the unlocked state by the hydraulic pressure. In the locked state, the
[0028]
The
[0029]
Further, as described above, the
[0030]
As shown in FIG. 2, the
[0031]
The hydraulic pressure for operating the
[0032]
The oil pressure from the oil pump (oil pressure source) is controlled by a hydraulic control valve and guided to an
[0033]
As described above, the valve operating device of the engine according to this embodiment includes the
[0034]
Further, as described above, the
[0035]
In the above-described embodiment, the engine in which the cam carrier is mounted on the upper portion of the cylinder head with the cam carrier as a separate body has been described. However, the present invention is also applicable to an engine having an integrated cylinder head without the cam carrier as a separate body. Can of course be applied.
[0036]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the valve train of the engine of the present invention is constituted by the center tappet and the side tappets on both sides in the cam axis direction, and the side tappet and the center tappet have sliding contact surfaces parallel to the cam axis direction. In a valve gear using a tappet abutting in a direction orthogonal to a camshaft, a portion of a valve-side end of a side tappet facing a projection of a center tappet is provided with a predetermined gap between the projection of the center tappet. By forming a notch-shaped relief portion to form an interval, an increase in surface pressure between the valve-side end outer edge of the side tappet and the inner surface of the tappet guide hole when the tappet is tilted is prevented, and the center tappet lower end is formed. It is possible to prevent an increase in surface pressure between the tappet guide hole and the inner surface of the tappet guide hole, thereby preventing uneven wear of the inner surface of the tappet guide hole.
[0037]
In addition, the two lost motion springs are distributed to both sides in the direction orthogonal to the camshaft.In particular, the lost motion spring seat part is moved beyond the surface connecting the sliding contact surfaces of both side tappets in the cam axis direction in plan view. In the case of a tappet projecting in a direction perpendicular to the axis, a relief portion is formed at the valve side end of the side tappet so that the sliding surface of the side tappet does not interfere with the lost motion spring seat portion in side view. Therefore, it is not necessary to avoid the lost motion spring seat portion for cutting the sliding surface of the side tappet, which facilitates the machining.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a cross section orthogonal to a part of a camshaft of a main part of a valve train according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a cross section parallel to a part of a camshaft of a main part of the valve train according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a tappet of the valve train according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a vertical sectional view in front view showing a center section orthogonal to a cam shaft of a tappet of the valve train according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a bottom view of the tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side cross-sectional vertical view showing a center section parallel to a cam shaft of a tappet of the valve train according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan cross-sectional view passing through the center of the lock mechanism of the tappet of the valve train according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a vertical cross-sectional side view showing a center section parallel to a cam axis of a side tappet alone of the tappet of the valve train according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a side tappet alone of the tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front view of a side tappet alone of the tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a bottom view of a side tappet alone of the tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a center tappet alone of the tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a front view of a center tappet alone of the tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 camshaft
3 Tappet
4 Tappet Guide Hall
5 valves
21 Center cam
22, 23 Side cam
31 Center Tappet
32 side tappet
32a, 32b Side tappet body
32c connecting part
34a, 34b Spring seat part
35a, 35b Lost motion spring
36a, 36b end face
38a, 38b, 38c, 38d Projection
40a, 40b Inner end face
41a, 41b Outer peripheral surface
42a, 42b, 42c, 42d sliding contact portion
82 rib
85a, 85b, 85c, 85d Release part
Claims (3)
前記サイドタペットの弁側の端部の前記センタタペットの突起部と対向する部分に、該センタタペットの突起部との間に所定の間隔を形成するよう切り欠き状の逃がし部を形成したことを特徴とするエンジンの動弁装置。A tappet that contacts the cam and slides in the tappet guide hole to drive the valve is composed of a center tappet located at the center in the cam axis direction and side tappets located on both sides of the cam axis direction. At both ends in the direction perpendicular to the camshaft, sliding contact surfaces are formed extending in the tappet axis direction in parallel with the camshaft direction, and the center tappet is formed at both ends in the direction perpendicular to the camshaft toward the side tappets on both sides. It is formed in a substantially I-shape in plan view having a projection projecting and extending in the tappet axis direction, and the inner side surface of each projection facing the direction orthogonal to the cam axis is parallel to the cam axis in the tappet axis direction. The center tappet and the side tappet can be relatively moved in the tappet sliding direction by a sliding contact surface that extends and comes into contact with the sliding contact surface of the side tappet, and a locking mechanism is used. The cam is divided into a center cam corresponding to the center tappet and a pair of side cams corresponding to side portions of the side tappet, and a cam profile is formed by the center cam and the pair of side cams. In the valve operating device of the engine, the operating characteristics of the valve can be changed by coupling or releasing the lock mechanism.
A notch-shaped relief portion is formed at a portion of the valve-side end of the side tappet facing the protrusion of the center tappet so as to form a predetermined space between the protrusion and the center tappet. Characteristic engine valve gear.
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