JP2016156273A - 動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリップ等の外嵌部材を用いずに、ロッカアームがバルブステムから脱落するのを防止する。【解決手段】ロッカアーム１０は、一端部に支持部材に当接する揺動中心部１３を有し、他端部にバルブステム７１の頂部７３に当接するバルブ押圧部１４を有し、バルブ押圧部１４と揺動中心部１３との間にカム８１に当接するカム当接部を有する。バルブ押圧部１４には、バルブステム７１の位置する側の面に開口した孔部１７が設けられている。バルブステム７１の頂部７３には、軸部材５０が起立状態で固定されている。軸部材５０の起立部５２が孔部１７に挿入されてバルブ押圧部１４に係合することで、ロッカアーム１０のバルブステム７１からの脱落が規制される。【選択図】図２

Description

本発明は、動弁装置に関する。

特許文献１に開示された動弁装置は、ラッシュアジャスタ（支持部材）に支持される一端部（第１端部）を中心として揺動し、他端部（第２端部）に当接するバルブステムを開弁方向に押圧するロッカアームを備えている。ロッカアームと支持部材は、クリップ（離脱規制部）によって離脱規制された状態で連結されている。クリップは、Ｕ字溝を有する挟持アーム部と、挟持アーム部から立ち上がる係止アーム部とを有している。組み付けに際し、挟持アーム部がラッシュアジャスタの係止段部に外嵌係止されるとともに、係止アーム部がロッカアームの一端部の外面に凹設された係止凹所に外嵌係止されることにより、ロッカアームとラッシュアジャスタとが連結された状態に保持されるようになっている。

特開２０１３−１８９８６３号公報

ところで、仮に、上述したクリップを、バルブステムとロッカアームとを連結するための部材として利用しようとしても、バルブステムにラッシュアジャスタの係止段部に相当する構造が見当たらず、さらにバルブステム自体の設計の自由度が低いことから、該クリップをそのまま利用することができないという事情がある。一方、ロッカアームの他端部がバルブステムの頂部に単に載せられているだけであると、ロッカアームの組み付け時又は揺動時に、ロッカアームがバルブステムから脱落するおそれがある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、クリップ等の外嵌部材を用いずに、ロッカアームがバルブステムから脱落するのを防止することを目的とする。

本発明の動弁装置は、一端部に支持部材に当接する揺動中心部を有し、他端部にバルブステムの頂部を押圧するバルブ押圧部を有し、前記一端部と前記他端部との間にカムに当接するカム当接部を有し、前記カムの回転によって前記カム当接部が押圧されたときに、前記揺動中心部を中心として揺動して、前記バルブ押圧部が前記バルブステムを押圧するものであり、前記バルブ押圧部には、前記バルブステムの位置する側の面に開口した孔部が設けられているロッカアームと、前記バルブステムの頂部に起立状態で固定され、その起立部分が前記孔部に挿入されて前記バルブ押圧部に係合することで、前記ロッカアームの前記バルブステムからの脱落を規制する軸部材とを備えているところに特徴を有する。

軸部材の起立部分が孔部に挿入されてバルブ押圧部に係合することで、ロッカアームがその組み付け時又は揺動時にバルブステムから脱落するのを防止することができる。この場合に、軸部材がバルブステムの頂部に起立状態で固定されるに過ぎないため、バルブステムの頂部に特別な係止構造を必要とせず、上述の背景技術に記載したクリップ等の外嵌部材を用いなくて済む。

本発明の実施例１に係る動弁装置の断面図である。 ロッカアームとその周囲の拡大断面図である。 同じく拡大平面図である。 バルブステムの頂部に固定された軸部材がバルブ押圧部の孔部に挿入された状態をあらわす拡大断面図である。 図４に示す状態からバルブ押圧部が傾いた状態をあらわす図である。 本発明の実施例２に係る動弁装置の図４相当図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記孔部が、前記バルブ押圧部における前記バルブステムの位置する側の面とは反対側の面にも開口し、前記軸部材の起立方向に前記バルブ押圧部を貫通してなる。これによれば、バルブ押圧部の前記反対側の面（通常は上面になる）に潤滑油が供給されることにより、供給された潤滑油が孔部内を落下し、バルブステムの位置する側の面に回り込んでバルブ押圧部との間を潤滑することができる。したがって、バルブ押圧部に囲まれることに起因して潤滑油を供給しにくいという事情があるバルブステムの頂部における潤滑性が改善される。

前記孔部が、前記バルブ押圧部における前記バルブステムの位置する側の面及び前記反対側の面に隣接して交差する方向に沿った面にも開口している。これによれば、孔部がバルブ押圧部の三面に跨って開口することになるため、加工性に優れるのに加え、孔部に軸部材を挿入する作業を行い易く、且つ、バルブステムの頂部における潤滑性がより良好に改善される。

＜実施例１＞
実施例１に係る動弁装置を図１〜図５によって説明する。
動弁装置は、図１に示すように、自動車のエンジン（内燃機関）のシリンダヘッド９０と、エンジンの駆動に同期して回転するカムシャフト８０に設けられたカム８１と、バルブ７０に一体に設けられたバルブステム７１と、カム８１の回転に応じて揺動してバルブステム７１を押圧するロッカアーム１０と、ロッカアーム１０の一端部（後述する揺動中心部１３）を揺動可能に支持する支持部材としてのラッシュアジャスタ６０とを備えている。

図１に示すように、シリンダヘッド９０には、吸気又は排気ポート９１とこれに連通する上下方向に沿った貫通孔９２とが設けられている。吸気又は排気ポート９１はバルブ７０で開閉可能とされている。貫通孔９２には円筒状のステムガイド７６が固定され、ステムガイド７６にはバルブステム７１が上下方向に摺動可能に挿入されている。

バルブステム７１は、バルブ７０から上方に細長く延びる円柱棒状をなし、その頂部７３の頂面（上端面）が水平方向に沿ってほぼ平坦に形成されている。バルブステム７１の頂部７３（上端部）の外周面には、環状溝７２が周設されている。バルブステム７１とシリンダヘッド９０との間には、バルブ７０を閉弁させる方向に付勢するコイルスプリング７５が架設されている。

カム８１が回転すると、ロッカアーム１０がラッシュアジャスタ６０を支点として揺動するとともに、バルブステム７１がステムガイド７６内を上下方向に往復移動し、これによってバルブ７０が吸気又は排気ポート９１を開閉可能となっている。

図１に示すように、ラッシュアジャスタ６０は、シリンダヘッド９０の取付孔９３に挿入される円筒状のボディ６１と、ボディ６１内に摺動可能に挿入される円筒状のプランジャ６２とを備えている。プランジャ６２の頂部７３（上端部）は、ロッカアーム１０の一端部（後述する揺動中心部１３）を摺動可能に支持する略半球状の球部６３とされている。ラッシュアジャスタ６０内には作動油が供給され、供給された作動油の圧力変化に応じてプランジャ６２の球部６３の上端位置が変化することにより、ロッカアーム１０がラッシュアジャスタ６０に適正位置で支持され、バルブクリアランスが自動調整されるようになっている。

図２に示すように、ロッカアーム１０は、一端部（図２の左端側）から他端部（図２の右端側）にかけて図２の左右方向（以下、長さ方向という）に延びるアーム本体１１を有している。図３に示すように、アーム本体１１は、長さ方向に延びて互いに対向して配置される一対の側壁部１２と、両側壁部１２の一端部の上端間に架設される揺動中心部１３と、両側壁部１２の他端部の上端間に架設されるバルブ押圧部１４とからなる。ロッカアーム１０における揺動中心部１３とバルブ押圧部１４との間には、カム当接部としてのローラ１５が収容されている。ローラ１５は、両側壁部１２に架設された支持軸１６に回転可能に支持されている。図１に示すように、ローラ１５は、カム８１の外周面に下方から当接した状態で配置されている。また、支持軸１６は、カムシャフト８０と平行に配置されている。

図２に示すように、揺動中心部１３は、上方に膨出する略半球状をなし、ラッシュアジャスタ６０のプランジャ６２の球部６３に上方から当接して支持される。揺動中心部１３の内周面（下面）が球部６３の外周面を摺動することにより、ロッカアーム１０の揺動が円滑になされるようになっている。

図２に示すように、バルブ押圧部１４は、長さ方向に沿いつつ下方に湾曲する湾曲板状をなし、バルブステム７１の頂部７３の頂面に上方から当接して支持される。バルブ押圧部１４の下面（バルブステム７１の位置する側の面）は、下方に湾曲する形態とされ、図４に示すように、頂部７３の頂面に対し図４の左右方向に沿って略線接触状態で押圧可能に当接する。アーム本体１１の他端部の両側壁部１２は、バルブステム７１の頂部７３を幅方向（図４の左右方向）両側から覆う位置に配置されている。

バルブ押圧部１４には、上下方向に貫通して上面（下面とは反対側の面）及び下面に開口するとともに、他側端面（下面及び上面に隣接して交差（詳細には直交）する方向に沿った面）に開口する孔部１７が設けられている。図３に示すように、孔部１７は、バルブ押圧部１４の幅方向（図３の上下方向）中央部において長さ方向に延びて他側端面に開口するスリット溝状の形態とされている。バルブ押圧部１４の他側端面の開口は、孔部１７が全高に亘って縦断してなる割溝開口１８になっている。

図２及び図４に示すように、バルブステム７１の頂部７３の頂面には、その中心部に圧入孔７４が設けられており、圧入孔７４には、軸部材５０が圧入されている。軸部材５０は、上下方向に延びる断面円形のピン状をなし、下部に、圧入孔７４に圧入されてバルブステム７１の頂部７３に埋設固定される圧入部５１を有し、上部に、頂部７３の頂面から上方にほぼ垂直に起立する起立部５２を有している。軸部材５０は上下方向の全長に亘って同径で延び、圧入部５１と起立部５２とは段差無く連続する形態とされている。図３及び図４に示すように、軸部材５０の外径は孔部１７の幅寸法よりも小さくされている。また、図２及び図４に示すように、軸部材５０の上下寸法は、孔部１７の上下寸法よりも大きくされている。このため、バルブ押圧部１４が頂部７３の頂面に当接した状態では、軸部材５０の起立部５２の上端部がバルブ押圧部１４の上面よりも上方に突出して配置されるようになっている。

実施例１の構造は上述のとおりであり、続いて、その作用効果を説明する。 組み付けに際し、バルブステム７１の頂部７３に対しロッカアーム１０を図１の斜め左上方から接近させ、バルブ押圧部１４の孔部１７に割溝開口１８を通してバルブステム７１の頂部７３から起立する軸部材５０の起立部５２を差し入れ、バルブ押圧部１４をバルブステム７１の頂部７３に当接支持させる。これにより、バルブ押圧部１４の孔部１７に軸部材５０の起立部５２が遊嵌状態で挿入される。

また、ラッシュアジャスタ６０のプランジャ６２の球部６３にロッカアーム１０の揺動中心部１３を載置支持させ、さらに、カム８１にローラ１５を当接させた状態として、動弁装置にロッカアーム１０を組み込む。この場合に、ロッカアーム１０は、その両端部がラッシュアジャスタ６０とバルブステム７１の二点で下支えされるに過ぎないものの、他端部側においてはバルブ押圧部１４とバルブステム７１とに跨って軸部材５０が貫通しているため、図５に示すように、軸周りに傾動したときに、軸部材５０がバルブ押圧部１４の孔部１７の開口上端及び開口下端に当接して係合することで、それ以上の傾動が規制される。したがって、バルブ押圧部１４とバルブステム７１との係合状態が維持され、バルブ押圧部１４がバルブステム７１の頂部７３から脱落するのが防止される。

エンジン駆動時、カム８１の回転に伴い、ローラ１５を介して、ロッカアーム１０にカム８１からの押圧力が加わると、ロッカアーム１０が揺動中心部１３を中心として揺動し、バルブ押圧部１４がバルブステム７１の頂部７３を押圧して、バルブステム７１が押し下げられる。すると、バルブ７０が開弁方向に移動して、吸気又は排気ポート９１が開放される。ロッカアーム１０の揺動時には、孔部１７に対する起立部５２の相対位置が長さ方向に変化するが、孔部１７が長さ方向に延びるスリット溝状の形態であることから、起立部５２がバルブ押圧部１４に干渉するのが回避され、ロッカアーム１０の揺動の円滑性が担保される。

一方、ロッカアーム１０が正規な揺動範囲を超えて傾動したりすると、上述した組み付け時の場合と同様、孔部１７に挿入された軸部材５０の起立部５２がバルブ押圧部１４と当接して係合することにより、ロッカアーム１０がバルブステム７１から脱落するのが防止される。

ところで、カム８１側から流下等する潤滑油がバルブ押圧部１４の上面に供給されると、供給された潤滑油がバルブ押圧部１４の上端開口から孔部１７の内面や起立部５２を伝って落下し、バルブ押圧部１４の下端開口に至り、さらにバルブ押圧部１４の下面に回り込むことができる。これにより、バルブ押圧部１４の下面とバルブステム７１の頂部７３の頂面との間が円滑に潤滑される。また、潤滑油は、バルブ押圧部１４の割溝開口１８を通してバルブ押圧部１４の下面に回り込むこともできる。ここで、バルブステム７１の頂部７３はバルブ押圧部１４と両側壁部１２とで覆われているため、通常、バルブステム７１の頂部７３の頂面には潤滑油を供給しにくいという事情がある。しかし、上述のとおり、実施例１の場合、バルブ押圧部１４に貫設された孔部１７が給油経路として利用可能になることから、バルブステム７１の頂部７３の頂面にも潤滑油を十分に供給することができる。

以上説明したように、実施例１によれば、バルブステム７１の頂部７３から起立する軸部材５０が孔部１７に挿入係合されることで、ロッカアーム１０がバルブステム７１から脱落するのを防止することができる。とくに、脱落防止部材として、背景技術におけるクリップ等の外嵌部材を用いないため、バルブステム７１の頂部７３の外周面に外嵌部材を取り付けるための取付構造を設ける必要がない。また、バルブ押圧部１４を上下方向に貫通する孔部１７を通してバルブステム７１の頂部７３に潤滑油を供給することができる。さらに、孔部１７がバルブステム７１の上面、下面及び他側端面の三面に跨って開口するため、バルブステム７１の頂部７３への供油経路として他側端面の割溝開口１８も利用することができる。しかも、軸部材５０の起立部５２を割溝開口１８から孔部１７に差し入れることができるため、軸部材５０の挿入作業を行い易くなる。さらにまた、孔部１７自体の加工性も良好となる。

＜実施例２＞
図６は、本発明の実施例２を示す。実施例２では、ロッカアーム１０のバルブ押圧部１４とバルブステム７１の頂部７３との間に別体のキャップ４０が介設されており、その点で実施例１とは異なる。しかし、キャップ４０を除けば、実施例２は、実施例１と同様の構造である。したがって、以下の説明において、実施例１と同一又は相当する構造については実施例１と同一符号を付し、重複する説明を省略する。

キャップ４０は、焼き入れで硬度が高められることで摩耗の発生を抑制する役割を果たすものであり、円板状の頂上部４１と、頂上部４１の外周縁から全周に亘って垂下する筒状部４２とからなる。筒状部４２の内側にはバルブステム７１の頂部７３が嵌め入れられ、これによってキャップ４０がバルブステム７１の頂部７３に冠着される。そして、キャップ４０がバルブステム７１の頂部７３に冠着された状態で、キャップ４０にバルブ押圧部１４が当接して支持される。このとき、キャップ４０は、バルブ押圧部１４の直下で、且つ両側壁部１２間に囲まれるように配置される。また、頂上部４１の上面がバルブ押圧部１４の下面にほぼ線接触状態で当接して配置され、頂上部４１の下面がバルブステム７１の頂部７３の頂面にほぼ面接触状態で当接して配置される。このため、バルブステム７１の頂部７３はキャップ４０を介してバルブ押圧部１４により押圧され得る状態になっている。

頂上部４１には、バルブ押圧部１４に当接した状態で孔部１７と連通する連通孔部４４が設けられている。連通孔部４４は、孔部１７と対応するスリット溝状をなし、上下方向に貫通するとともに、頂上部４１の外周縁に開口する形態とされている。このため、軸部材５０の起立部５２は、バルブ押圧部１４の孔部１７に遊嵌状態で挿入されるとともに、頂上部４１の連通孔部４４にも遊嵌状態で挿入される。

ロッカアーム１０の組み付け時又は揺動時には、バルブステム７１の頂部７３とキャップ４０との隙間範囲及びキャップ４０とバルブ押圧部１４との隙間範囲でロッカアーム１０とキャップ４０とが軸周りに傾動し得るが、軸部材５０の起立部５２がバルブ押圧部１４の孔部１７と頂上部４１の連通孔部４４とに挿入係合されることにより、ロッカアーム１０とキャップ４０とがいずれもバルブステム７１から脱落するのが防止される。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）支持部材として、ラッシュアジャスタに代えて、高さ寸法が変化しないピボットを用いてもよい。
（２）孔部がバルブ押圧部の下面のみ開口する断面円形又は多角形の有底孔であってもよい。
（３）孔部がバルブ押圧部の下面と上面とにのみ開口して上下方向に貫通する断面円形又は多角形の孔であってもよい。
（４）軸部材がバルブステムの頂部に溶接して起立状態に固定されるものであってもよい。
（５）バルブステムがステム本体とステム本体とは別体でステム本体の上端部に冠着固定されるキャップとからなり、キャップがバルブステムの頂部となり、且つキャップに軸部材が起立状態で固定される構成であってもよい。
（６）水平対向又はＶ字エンジンにおいてロッカアームがその長さ方向を垂直又は垂直側に傾けて配置されるものであってもよい。

１０…ロッカアーム
１１…アーム本体
１３…揺動中心部
１４…バルブ押圧部
１５…ローラ（カム当接部）
１７…孔部
５０…軸部材
５２…起立部（起立部分）
７０…バルブ
７１…バルブステム
７３…頂部
８１…カム

Claims (3)

1. 一端部に支持部材に当接する揺動中心部を有し、他端部にバルブステムの頂部を押圧するバルブ押圧部を有し、前記一端部と前記他端部との間にカムに当接するカム当接部を有し、前記カムの回転によって前記カム当接部が押圧されたときに、前記揺動中心部を中心として揺動して、前記バルブ押圧部が前記バルブステムを押圧するものであり、前記バルブ押圧部には、前記バルブステムの位置する側の面に開口した孔部が設けられているロッカアームと、
   前記バルブステムの頂部に起立状態で固定され、その起立部分が前記孔部に挿入されて前記バルブ押圧部に係合することで、前記ロッカアームの前記バルブステムからの脱落を規制する軸部材とを備えていることを特徴とする動弁装置。
2. 前記孔部が、前記バルブ押圧部における前記バルブステムの位置する側の面とは反対側の面にも開口し、前記軸部材の起立方向に前記バルブ押圧部を貫通してなることを特徴とする請求項１記載の動弁装置。
3. 前記孔部が、前記バルブ押圧部における前記バルブステムの位置する側の面及び前記反対側の面に隣接して交差する方向に沿った面にも開口していることを特徴とする請求項２記載の動弁装置。

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