JP2012189056A - 頭上弁エンジンの動弁装置 - Google Patents

頭上弁エンジンの動弁装置 Download PDF

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Abstract

【課題】プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる頭上弁エンジンの動弁装置を提供すること。
【解決手段】タペット内底部に遊転可能な複数の球体８を環状に並べた球体環状列９を配置し、プッシュロッド受け部６は、球体環状列９の上部中央部を取囲む複数の球体８の球面部分からなるプッシュロッド受け凹部１０で構成し、このプッシュロッド受け凹部１０でプッシュロッド下端部７を受け止めた。タペット３に環状の押さえ板１１を内嵌させ、この押さえ板１１で球体環状列９をその上方から押さえ込み、押さえ板１１の中央孔１２を介して球体環状列９のプッシュロッド受け凹部１０にプッシュロッド下端部７を進入させてもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、頭上弁エンジンの動弁装置に関し、詳しくは、プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる頭上弁エンジンの動弁装置に関する。なお、この明細書及び特許請求の範囲で使用する「ＤＬＣ」という用語は、「Diamond Like Carbon(ダイヤモンドライクカーボン)」の略称である。
従来、頭上弁エンジンの動弁装置として、シリンダの周側方にタペット案内孔を設け、タペット案内孔にタペットを昇降自在に内嵌させ、タペット底壁を動弁カムに接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部を設け、プッシュロッド受け部でプッシュロッド下端部を受け止めたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この従来技術では、プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗低減手段を備えていないため、問題がある。
特開平１０−２３８４０３号公報(図１参照)
《問題》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗が起こりやすい。
プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗低減手段を備えていないため、プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗が起こりやすい。
本発明の課題は、プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる頭上弁エンジンの動弁装置を提供することにある。
(各請求項に共通する発明特定事項)
各請求項に共通する発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、シリンダ(１)の周側方にタペット案内孔(２)を設け、タペット案内孔(２)にタペット(３)を昇降自在に内嵌させ、タペット底壁(４)を動弁カム(５)に接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部(６)を設け、プッシュロッド受け部(６)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、頭上弁エンジンの動弁装置。
(請求項１に固有の発明特定事項)
請求項１に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図２(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、タペット内底部に遊転可能な複数の球体(８)を環状に並べた球体環状列(９)を配置し、プッシュロッド受け部(６)は、球体環状列(９)の上部中央部を取囲む複数の球体(８)の球面部分からなるプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた。
(請求項４に固有の発明特定事項)
請求項４に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図３に例示するように、タペット内底部に球体受け凹部(１４)を設け、プッシュロッド受け部(６)は、球体受け凹部(１４)に内嵌した遊転可能な球体(８)で構成し、この球体(８)にプッシュロッド下端部(７)を受け止めた。
(請求項５に固有の発明特定事項)
請求項５に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図４に例示するように、プッシュロッド受け部(６)は、タペット内底部の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、プッシュロッド受け凹部(１０)を形成した部品(３２)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施した。
(請求項６に固有の発明特定事項)
請求項６に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図５に例示するように、タペット底壁(４)上にタペット底壁(４)の中央部から立ち上がる底上げ部(１６)を設け、底上げ部(１６)とタペット周壁(１５)との間に除肉空間(１７)を設け、
プッシュロッド受け部(６)は、底上げ部(１６)の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、底上げ部(１６)を形成した部品(３３)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施した。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる。
図２(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、タペット内底部に遊転可能な複数の球体(８)を環状に並べた球体環状列(９)を配置し、プッシュロッド受け部(６)は、球体環状列(９)の上部中央部を取囲む複数の球体(８)の球面部分からなるプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めたので、球体(８)の遊転により、プッシュロッド下端部(７)と球体(８)の摺動、球体(８)とタペット(３)の摺動が緩和され、プッシュロッド下端部(７)とタペット(３)の間の磨耗を低減することができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる。
図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、タペット(３)に環状の押さえ板(１１)を内嵌させ、この押さえ板(１１)で球体環状列(９)をその上方から押さえ込み、押さえ板(１１)の中央孔(１２)を介して球体環状列(９)のプッシュロッド受け凹部(１０)にプッシュロッド下端部(７)を進入させたので、球体(８)が押さえ板(１１)で上方から押さえ込まれ、球体(８)の不統一な上下動が抑制され、プッシュロッド受け凹部(１０)が一定の形状を維持し、プッシュロッド下端部(７)とタペット(３)の間の磨耗を低減することができる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる。
図２(Ａ)に例示するように、押さえ板(１１)は、その周縁部(１３)から中央孔(１２)に向けて下り傾斜状に形成したので、タペット(３)内に流入したエンジンオイルが押さえ板(１１)の案内でプッシュロッド受け凹部(１０)に導かれ、プッシュロッド下端部(７)とタペット(３)の間の磨耗を低減することができる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる。
図３に例示するように、タペット内底部に球体受け凹部(１４)を設け、プッシュロッド受け部(６)は、球体受け凹部(１４)に内嵌した遊転可能な球体(８)で構成し、この球体(８)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めたので、球体(８)の遊転により、プッシュロッド下端部(７)と球体(８)の摺動、球体(８)と球体受け凹部(１４)の摺動が緩和され、プッシュロッド下端部(７)とタペット(３)の間の磨耗を低減することができる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる。
図４に例示するように、プッシュロッド受け部(６)は、タペット内底部の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、プッシュロッド受け凹部(１０)を形成した部品(３２)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施したので、ＤＬＣコーティングの潤滑機能によりプッシュロッド下端部(７)の磨耗が低減され、ＤＬＣコーティングの保護機能によりプッシュロッド受け凹部(１０)の磨耗が低減され、プッシュロッド下端部(７)とタペット(３)の間の磨耗を低減することができる。
《効果》 タペット周壁に邪魔されることなく、プッシュロッド受け凹部にＤＬＣコーティングを施すことができる。
図４に例示するように、プッシュロッド受け凹部(１０)を形成した部品(３２)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施したので、タペット周壁(１５)に囲まれていない、プッシュロッド受け凹部(１０)にＤＬＣコーティングを施すことができ、タペット周壁(１５)に邪魔されることなく、プッシュロッド受け凹部(１０)にＤＬＣコーティングを施すことができる。
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 プッシュロッド下端部とタペットの間の磨耗を低減することができる。
図５に例示するように、プッシュロッド受け部(６)は、底上げ部(１６)の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、底上げ部(１６)を形成した部品(３３)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施したので、ＤＬＣコーティングの保護機能により、プッシュロッド受け凹部(１０)の磨耗が低減され、ＤＬＣコーティングの潤滑機能によりプッシュロッド下端部(７)の磨耗が低減され、プッシュロッド下端部(７)とタペット(３)の間の磨耗を低減することができる。
《効果》 タペット周壁に邪魔されることなく、プッシュロッド受け凹部にＤＬＣコーティングを施すことができる。
図５に例示するように、底上げ部(１６)を形成した部品(３３)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施したため、タペット周壁(１５)に囲まれていない底上げ部(１６)のプッシュロッド受け凹部(１０)にＤＬＣコーティングを施すことができ、タペット周壁(１５)に邪魔されることなく、プッシュロッド受け凹部(１０)にＤＬＣコーティングを施すことができる。
《効果》 タペット周壁とタペット孔の間の磨耗を抑制することができる。
図５に例示するように、タペット底壁(４)上にタペット底壁(４)の中央部から立ち上がる底上げ部(１６)を設けているため、タペット(３)の昇降時に斜め向きのプッシュロッド下端部(７)からプッシュロッド受け凹部(１０)にかかる反力の横向きの分力は、タペット底壁(４)から上方に離れた位置で作用するため、タペット底壁(４)で作用する場合に比べ、タペット(３)が傾きにくく、これに起因するタペット周壁(１５)の磨耗を抑制することができる。
《効果》 動弁タイミングの狂いが起こりにくい。
図５に例示するように、底上げ部(１６)とタペット周壁(１５)との間に除肉空間(１７)を設けているため、タペット(３)が軽量になり、動弁カム(５)に対するタペット(３)の追従性が高まり、動弁タイミングの狂いが起こりにくい。
本発明の第１実施形態に係る動弁装置を備えた頭上弁エンジンの上部の縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係る動弁装置で用いるタペットを説明する図で、図２(Ａ)は第１実施形態で用いるタペットの縦断面図、図２(Ｂ)は図２(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図２(Ｃ)は図２(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図 本発明の第２実施形態に係る動弁装置で用いるタペットの縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る動弁装置で用いるタペットの縦断面図である。 本発明の第４実施形態に係る動弁装置で用いるタペットの縦断面図である。
図１〜図５は本発明の実施形態に係る動弁装置を説明する図で、図１と図２は第１実施形態、図３は第２実施形態、図４は第３実施形態、図５は第４実施形態を示している。
まず、第１実施形態について説明する。
図１に示すように、第１実施形態に係る動弁装置を備えた頭上弁エンジンは、シリンダブロック(２０)の上部にシリンダヘッド(２１)を組み付け、シリンダヘッド(２１)の上部にシリンダヘッドカバー(２２)を組み付けている。
シリンダブロック(２０)にはシリンダ(１)を設け、シリンダ(１)にピストン(２４)を摺動自在に内嵌している。
シリンダヘッド(２１)には、うず室(２５)を設け、うず室(２５)に燃料噴射ノズル(２６)を臨ませている。シリンダヘッド(２１)の吸気ポート(２７)には吸気弁(２８)を設け、排気ポート(図外)には排気弁(図外)を設けている。吸気弁(２８)と排気弁とは、動弁装置で駆動される。
第１実施形態の動弁装置の構成は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダ(１)の周側方にタペット案内孔(２)を設け、タペット案内孔(２)にタペット(３)を昇降自在に内嵌させ、タペット底壁(４)を動弁カム(５)に接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部(６)を設け、プッシュロッド受け部(６)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めている。
プッシュロッド(１８)の上端部(２９)はロッカアーム(３０)の入力端部(３１)に接当させ、ロッカアーム(３０)の出力端部(３２)は吸気弁(２８)に接当させている。排気弁(図外)についても同様の構造となっている。プッシュロッド(１８)は、シリンダヘッド(２１)に設けたプッシュロッド挿通孔(１９)を貫通させている。
図２(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、タペット内底部に遊転可能な複数の球体(８)を環状に並べた球体環状列(９)を配置し、プッシュロッド受け部(６)は、球体環状列(９)の上部中央部を取囲む複数の球体(８)の球面部分からなるプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めている。タペット(３)は板金を深絞り成形した有底円筒形状の部品で、球体(８)は鋼球で、４個配置している。
図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、タペット(３)に環状の押さえ板(１１)を内嵌させ、この押さえ板(１１)で球体環状列(９)をその上方から押さえ込み、押さえ板(１１)の中央孔(１２)を介して球体環状列(９)のプッシュロッド受け凹部(１０)にプッシュロッド下端部(７)を進入させている。
図２(Ａ)に示すように、押さえ板(１１)は、その周縁部(１３)から中央孔(１２)に向けて下り傾斜状に形成している。押さえ板(１１)は円環形の皿ばねである。
図３に示す第２実施形態に係る動弁装置では、タペット内底部に球体受け凹部(１４)を設け、プッシュロッド受け部(６)は、球体受け凹部(１４)に内嵌した遊転可能な球体(８)で構成し、この球体(８)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めている。タペット(３)の内底部はタペット底壁(４)から底上げ部(３４)で底上げされている。球体受け凹部(１４)から底上げ部(３４)とタペット底壁(４)とを貫通して、オイル流下孔(３５)が形成され、タペット周壁(１５)の上部にオイルのオーバーフロー孔(３６)が形成されている。タペット(３)は焼結合金製の部品である。タペット(３)は鍛造製の部品であってもよい。
他の構成は、第１実施形態と同じにしている。図３中、第１実施形態と同じ要素には図１、図２と同じ符号を付しておく。
図４に示す第３実施形態に係る動弁装置では、プッシュロッド受け部(６)は、タペット内底部の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、プッシュロッド受け凹部(１０)を形成した内底部品(３３)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施している。内底部品(３３)は底上げ部品でタペット底壁(４)からタペット内底部を底上げしている。タペット底壁(４)とタペット周壁(１５)の外表面にはフッ素樹脂の低摩擦層(３７)を形成している。ＤＬＣコーティングは、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にのみ形成している。タペット周壁(１５)は板金の円筒形状の部品で、内底部品(３３)は焼結合金製の円柱形状の部品である。内底部品(３３)は鍛造製の部品であってもよい。
他の構成は、第１実施形態と同じにしている。図４中、第１実施形態と同じ要素には図１、図２と同じ符号を付しておく。
図５に示す第４実施形態に係る動弁装置は、タペット底壁(４)上にタペット底壁(４)の中央部から立ち上がる底上げ部(１６)を設け、底上げ部(１６)とタペット周壁(１５)との間に除肉空間(１７)を設け、プッシュロッド受け部(６)は、底上げ部(１６)の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、底上げ部(１６)はタペット周壁(１５)と別体で構成し、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施している。ＤＬＣコーティングは、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にのみ形成している。タペット(３)の外側の部品は板金を深絞り成形した有底円筒形状の部品で、底上げ部(１６)は焼結合金製の部品である。底上げ部(１６)は鍛造製の部品であってもよい。
他の構成は、第１実施形態と同じにしている。図５中、第１実施形態と同じ要素には図１、図２と同じ符号を付しておく。
(１) シリンダ
(２) タペット案内孔
(３) タペット
(４) タペット底壁
(５) 動弁カム
(６) プッシュロッド受け部
(７) プッシュロッド下端部
(８) 球体
(９) 球体環状列
(１０) プッシュロッド受け凹部
(１１) 押さえ板
(１２) 中央孔
(１３) 周縁部
(１４) 球体受け凹部
(１５) タペット周壁
(１６) 底上げ部
(１７) 除肉空間

Claims (6)

  1. シリンダ(１)の周側方にタペット案内孔(２)を設け、タペット案内孔(２)にタペット(３)を昇降自在に内嵌させ、タペット底壁(４)を動弁カム(５)に接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部(６)を設け、プッシュロッド受け部(６)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、頭上弁エンジンの動弁装置において、
    タペット底壁(４)上に遊転可能な複数の球体(８)を環状に並べた球体環状列(９)を配置し、プッシュロッド受け部(６)は、球体環状列(９)の上部中央部を取囲む複数の球面部分からなるプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、ことを特徴とする頭上弁エンジンの動弁装置。
  2. 請求項１に記載した頭上弁エンジンの動弁装置において、
    タペット(３)に環状の押さえ板(１１)を内嵌させ、この押さえ板(１１)で球体環状列(９)をその上方から押さえ込み、押さえ板(１１)の中央孔(１２)を介して球体環状列(９)のプッシュロッド受け凹部(１０)にプッシュロッド下端部(７)を進入させた、ことを特徴とする頭上弁エンジンの動弁装置。
  3. 請求項２に記載した頭上弁エンジンの動弁装置において、
    押さえ板(１１)は、その周縁部(１３)から中央孔(１２)に向けて下り傾斜状に形成した、ことを特徴とする頭上弁エンジンの動弁装置。
  4. シリンダ(１)の周側方にタペット案内孔(２)を設け、タペット案内孔(２)にタペット(３)を昇降自在に内嵌させ、タペット底壁(４)を動弁カム(５)に接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部(６)を設け、プッシュロッド受け部(６)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、頭上弁エンジンの動弁装置において、
    タペット底壁部上に球体受け凹部(１４)を設け、プッシュロッド受け部(６)は、球体受け凹部(１４)に内嵌した遊転可能な球体(８)で構成し、この球体(８)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、ことを特徴とする頭上弁エンジンの動弁装置。
  5. シリンダ(１)の周側方にタペット案内孔(２)を設け、タペット案内孔(２)にタペット(３)を昇降自在に内嵌させ、タペット底壁(４)を動弁カム(５)に接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部(６)を設け、プッシュロッド受け部(６)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、頭上弁エンジンの動弁装置において、
    プッシュロッド受け部(６)は、タペット内底部の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、プッシュロッド受け凹部(１０)を形成した部品(３２)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施した、ことを特徴とする頭上弁エンジンの動弁装置。
  6. シリンダ(１)の周側方にタペット案内孔(２)を設け、タペット案内孔(２)にタペット(３)を昇降自在に内嵌させ、タペット底壁(４)を動弁カム(５)に接当させ、タペット内底部にプッシュロッド受け部(６)を設け、プッシュロッド受け部(６)でプッシュロッド下端部(７)を受け止めた、頭上弁エンジンの動弁装置において、
    タペット底壁(４)上にタペット底壁(４)の中央部から立ち上がる底上げ部(１６)を設け、底上げ部(１６)とタペット周壁(１５)との間に除肉空間(１７)を設け、
    プッシュロッド受け部(６)は、底上げ部(１６)の上面を窪ませたプッシュロッド受け凹部(１０)で構成し、このプッシュロッド受け凹部(１０)でプッシュロッド下端部(７)を受け止め、底上げ部(１６)を形成した部品(３３)はタペット周壁(１５)とは別部品とし、プッシュロッド受け凹部(１０)の表面にＤＬＣコーティングを施した、ことを特徴とする頭上弁エンジンの動弁装置。
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