JP2021021386A - エンジンの動弁装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図15(B)に示すように、この動弁装置では、ロッカアーム(102)は、アーム部(105)と、オイル流出用ボス部(108)を備え、オイル流出用ボス部(108)は、上面に形成されたオイル流出面(109)と、オイル流出面(109)の中央部で開口されたオイル流出孔(110)と、周面(108a)と、オイル流出面(109)と周面(108a)の境界に形成された境界縁部(111)(111)を備え、境界縁部(111)(111)は、オイル流出面(109)の両脇の脇側縁部(114)(114)のみからなり、図15(A)に示すように、境界縁部(111)はオイル流出面(109)の入出力部側(112a)(115a)には形成されておらず、オイル流出面(109)の入出力部側(112a)(115a)はアーム部(105)の上面(105a)と面一になっている。
前記動弁装置では、オイル流出孔(110)からオイル流出面(109)に流出したエンジンオイルは、脇側縁部(114)(114)から自重で流れ落ちるため、両脇側へは流れ易いが、入出力部側(112a)(115a)へはアーム部(105)の上面から受ける流動抵抗のため、流れ難い。また、エンジンオイル(113)は、弁(104)の開弁期間中に持ち上がる入力端部(106)側には特に流れ難い。このため、エンジンオイル(113)が入力端部(106)側の弁駆動部(103)に供給され難く、弁駆動部(103)の潤滑性が低くなるおそれがある。
図1(C)に例示するように、枢軸(1)と、枢軸(1)に枢支されたロッカアーム(2)と、弁駆動部(3)と、弁駆動部(3)からロッカアーム(2)を介して駆動される排気用または吸気用の弁(4)を備え、
図1(B)に例示するように、ロッカアーム(2)は、枢軸(1)と交差する向きのアーム部(5)と、アーム部(5)の一端側の入力部(6)と、アーム部(5)の他端側の出力部(7)と、オイル流出用ボス部(8)を備え、
図1(A)に例示するように、オイル流出用ボス部(8)は、上面に形成されたオイル流出面(9)と、オイル流出面(9)の中央部で開口されたオイル流出孔(10)と、周面(8a)と、オイル流出面(9)と周面(8a)の境界に形成された境界縁部(11)を備え、
境界縁部(11)は、入力部(6)側の入力部側縁部(12)を備え、オイル流出孔(10)からオイル流出面(9)に溢れたエンジンオイル(13)が、入力部側縁部(12)から流れ落ちて、図1(C)に例示する入力部(6)側の弁駆動部(3)に供給されるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
《効果》弁駆動部(3)の潤滑性が高くなる。
この動弁装置では、図1(A)に例示するオイル流出孔(10)からオイル流出面(9)に流出したエンジンオイル(13)は、入力部側縁部(12)から自重で流れ落ちるため、入力部(6)側に流れ易く、図1(C)に例示する入力部(6)側の弁駆動部(3)にエンジンオイル(13)が十分に供給され、弁駆動部(3)の潤滑性が高くなる。
図1(C)に示すように、動弁装置は、枢軸(1)と、枢軸(1)に枢支されたロッカアーム(2)と、弁駆動部(3)と、弁駆動部(3)からロッカアーム(2)を介して駆動される弁(4)を備えている。
図2(A)(B)に示す弁(4)は、排気弁である。吸気弁も排気弁と同様の機構で駆動される。弁(4)の上端部には弁キャップ(33)が取り付けられ、弁キャップ(33)はロッカアーム(2)の出力部(7)に当接される。弁(4)にはバネ受け(34)が取り付けられ、バネ受け(34)とシリンダヘッド(30)の間に圧縮された弁バネ(35)が配置され、弁(4)は弁バネ(35)の弾性復元力で上向きの閉弁方向に付勢されている。
図4に示すように、排気弁と吸気弁を1対とする3対の弁(4)に対応して、ロッカアーム(2)と、図5に示すプッシュロッド(27)と、タペット(28)と、動弁カム(32a)は、いずれも3対設けられている。
3対のロッカアーム(2)は、シリンダヘッド(30)上の3個のロッカアームブラケット(36)に架設された枢軸(1)に枢支されている。
境界縁部(11)は、入力部(6)側の入力部側縁部(12)を備え、オイル流出孔(10)からオイル流出面(9)に溢れたエンジンオイル(13)が、入力部側縁部(12)から流れ落ちて、図1(C)に示す入力部(6)側の弁駆動部(3)に供給されるように構成されている。
オイルパン(37)のエンジンオイル(13)は、上記記載の順で、オイル供給経路を通過し、ロッカアーム(2)のオイル流出孔(10)に供給される。
オイル流出孔(10)から入力部側縁部(12)までの入力部側流路(12a)が、オイル流出孔(10)から脇側縁部(14)(14)までの脇側流路(14a)(14a)よりも短くなるように構成されている。
図3(A)に示すように、1燃焼サイクルでクランク軸が2回転する間、排気弁の開弁期間は、クランク角度で230°に設定され、吸気弁の開弁期間は、クランク角度で228°に設定されている。
このため、図3(B)に示すように、排気弁の全閉期間(4a)は、クランク軸が2回転する720°から排気弁の開弁期間230°を引いた490°に設定される。
また、図3(C)に示すように、吸気弁の全閉期間(4b)は、クランク軸が2回転する720°から排気弁の開弁期間228°を引いた492°に設定される。
弁(4)の図3(B)(C)に示す全閉期間(4a)(4b)中、図1(C)に示すように、入力部側案内面(16)は入力部(6)に向けて下り傾斜している。
弁(4)の図3(B)(C)に示す全閉期間(4a)(4b)中、図1(C)に示すように、出力部側案内面(17)は出力部(7)に向けて下り傾斜している。
値が2倍未満である場合、或いは、値が6倍を超えた場合には、入力部(6)側と出力部(7)側へのエンジンオイル(13)の供給バランスが崩れ、前者では入力部(6)側が供給不足となり、後者では出力部(7)側が供給不足となるおそれがあるのに対し、2倍〜6倍の場合には、供給バランスがよく、弁駆動部(3)と弁(4)が過不足なく潤滑される。
値が3倍〜5倍である場合には、良好な供給バランスがより確実に得られ、値が4倍である場合には、最も良好な供給バランスが得られる。
図1(C)に示すように、入力部側案内面(16)と出力部側案内面(17)の境界となる頂点を通過する水平仮想線を基準線(40)とし、この基準線に対する入出力部側案内面(16)(17)の伏角を、これらの下り傾斜角度(16a)(17a)として測定した。
図1(C)に示す出力部側案内面(17)は、起伏のない平坦面であるため、測定個所に拘わらず、下り傾斜角度(17a)は、7°となる。
図1(C)に示す入力部側案内面(16)は、緩やかな起伏のS字形の湾曲面であり、測定個所により接線の伏角が異なるため、複数の測定個所の接線の伏角を測定し、その平均値を算出したところ、下り傾斜角度(16a)は、28°となる。
入力部側案内面(16)の下り傾斜角度(16a)は、出力部側案内面(17)の下り傾斜角度(17a)の4倍になっている。
次に、図6〜図14に示す動弁装置の変形例1〜9について説明する。
これらの変形例1〜9は、次に述べる変形例の固有の構造以外は、基本例と同じ構成が採用されている。図6〜図14中、基本例と同一の要素には、基本例と同一の符号を付しておく。また、これらの変形例1〜9は、構造上の矛盾がない限り、相互に固有の構造を組み合わせて用いることができる。
図6に示す出力部側案内面(17)は、起伏のない平坦面であるため、測定個所に拘わらず、下り傾斜角度(17a)は、10°となる。
図6に示す入力部側案内面(16)も、起伏のない平坦面であるため、測定個所に拘わらず、下り傾斜角度(16a)は、40°となる。
入力部側案内面(16)の下り傾斜角度(16a)は、出力部側案内面(17)の下り傾斜角度(17a)の4倍になっている。
図7(B)に示すように、オイル流出面(9)の頂点を通過する水平仮想線を基準線(41)とし、この基準線(41)に対するオイル流出面(9)の伏角を下り傾斜角度(9a)とした。
図7(A)(B)に示すオイル流出面(9)は、起伏のない平坦面であるため、測定個所に拘わらず、下り傾斜角度(9c)は15°となる。
図7(A)(B)に示すオイル流出面(9)の下り傾斜角度(9c)は、5°〜25°に設定するのが望ましく、15°に設定するのが最も望ましい。
5°未満である場合、或いは、25°を超えた場合には、入力部(6)側と出力部(7)側へのエンジンオイル(13)の供給バランスが崩れ、前者では入力部(6)側が供給不足となり、後者では出力部(7)側が供給不足となるおそれがあるのに対し、5°〜25°の場合には、供給バランスがよく、弁駆動部(3)と弁(4)が過不足なく潤滑される。
15°に設定した場合には、最も良好な供給バランスが得られる。
図8に示す変形例3では、図2(C)に示す基本例と同様、弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、オイル流出面(9)は、水平方向に沿う向きに方向付けられていてもよい。
図9(A)(B)に示す変形例4では、図9(A)に示すように、枢軸(1)の軸長方向を幅方向として、アーム部(5)の幅方向の両端に位置する入力部側案内面(16)の両幅方向端縁(16b)(16b)は、入力部(6)からオイル流出用ボス部(8)側に向けて拡開されている。
図10に示す変形例5では、弁(4)の図3(B)(C)に示す全閉期間(4a)(4b)中、図10に示すように、軸周壁孔(24)とオイル流出孔(10)が直接に連通する。すなわち、軸周壁孔(24)とオイル流出孔(10)がこれらの中心軸線を一致させて一列に繋がり、軸周壁孔(24)の出口とオイル流出孔(10)の入口が向き合うことにより、枢軸(1)とロッカアーム(2)の間の嵌合隙間(1a)を介することなく、軸周壁孔(24)とオイル流出孔(10)が直接に連通する。
図13(B)に示す変形例8では、ロッド受面(28a)は、その内底に凹設されたオイル溜め凹部(28b)を備えている。他の構造は、図13(A)に示す基本例と同じである。
オイル案内溝(18)の内底面(19)は、オイル流出孔(10)から流出したエンジンオイル(13)を入力部(6)側に案内する入力部側内底面(20)と、出力部(7)側に案内する出力部側内底面(21)を備えている。
弁(4)の図3(B)(C)に示す全閉期間(4a)(4b)中、図14(B)に示すように、入力部側内底面(20)の下り傾斜角度(20a)は、出力部側内底面(21)の下り傾斜角度(21a)よりも大きくなるように構成されている。
図1(C)に示す基本例と同様、弁(4)の図3(B)(C)に示す全閉期間(4a)(4b)中、図14(B)に示すように、入力部側内底面(20)の下り傾斜角度(20a)は、出力部側内底面(21)の下り傾斜角度(21a)の4倍とされている。この値は、2倍〜6倍とするのが望ましく、3倍〜5倍とするのがより望ましく、4倍とするのが最も望ましい。
理由は、図1(C)に示す基本例の場合と同じである。
Claims (19)
- 枢軸(1)と、枢軸(1)に枢支されたロッカアーム(2)と、弁駆動部(3)と、弁駆動部(3)からロッカアーム(2)を介して駆動される排気用または吸気用の弁(4)を備え、
ロッカアーム(2)は、枢軸(1)と交差する向きのアーム部(5)と、アーム部(5)の一端側の入力部(6)と、アーム部(5)の他端側の出力部(7)と、オイル流出用ボス部(8)を備え、
オイル流出用ボス部(8)は、上面に形成されたオイル流出面(9)と、オイル流出面(9)の中央部で開口されたオイル流出孔(10)と、周面(8a)と、オイル流出面(9)と周面(8a)の境界に形成された境界縁部(11)を備え、
境界縁部(11)は、入力部(6)側の入力部側縁部(12)を備え、オイル流出孔(10)からオイル流出面(9)に溢れたエンジンオイル(13)が、入力部側縁部(12)から流れ落ちて、入力部(6)側の弁駆動部(3)に供給されるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1に記載されたエンジンの動弁装置において、
境界縁部(11)は、枢軸(1)の軸長方向にある脇側縁部(14)(14)を備え、
オイル流出孔(10)から入力部側縁部(12)までの入力部側流路(12a)が、オイル流出孔(10)から脇側縁部(14)(14)までの脇側流路(14a)(14a)よりも短くなるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1または請求項2に記載されたエンジンの動弁装置において、
境界縁部(11)は、出力部(7)側の出力部側縁部(15)と枢軸(1)の軸長方向にある脇側縁部(14)(14)を備え、
オイル流出孔(10)から出力部側縁部(15)までの出力部側流路(15a)が、オイル流出孔(10)から脇側縁部(14)(14)までの脇側流路(14a)(14a)よりも短くなるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
アーム部(5)の長手方向を入出力方向、枢軸(1)の軸長方向を幅方向として、
オイル流出面(9)は、入出力方向の長さ(9a)が、幅方向の長さ(9b)よりも短い形状とされている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、オイル流出面(9)は、水平方向に沿う向きに方向付けられている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)は、オイル流出用ボス部(8)からアーム部(5)の上面に流れ落ちてきたエンジンオイル(13)を入力部(6)に案内する入力部側案内面(16)を備え、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、入力部側案内面(16)は入力部(6)に向けて下り傾斜している、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)は、オイル流出用ボス部(8)からアーム部(5)の上面に流れ落ちてきたエンジンオイル(13)を出力部(7)に案内する出力部側案内面(17)を備え、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、出力部側案内面(17)は出力部(7)に向けて下り傾斜している、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項6に記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)は、オイル流出用ボス部(8)からアーム部(5)の上面に流れ落ちてきたエンジンオイル(13)を出力部(7)に案内する出力部側案内面(17)を備え、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、出力部側案内面(17)は出力部(7)に向けて下り傾斜している、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項8に記載されたエンジンの動弁装置において、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、入力部側案内面(16)の下り傾斜角度(16a)が、出力部側案内面(17)の下り傾斜角度(17a)よりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項9に記載されたエンジンの動弁装置において、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、入力部側案内面(16)の下り傾斜角度(16a)が、出力部側案内面(17)の下り傾斜角度(17a)の2倍〜6倍とされている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項10のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、オイル流出面(9)は、入力部(6)に向けて下り傾斜する向きに方向付けられている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項11のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、オイル流出孔(10)は、入力部(6)側に向けて上り傾斜している、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項12のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)は、オイル流出用ボス部(8)からアーム部(5)の上面に流れ落ちてきたエンジンオイル(13)を入力部(6)に案内する入力部側案内面(16)を備え、
枢軸(1)の軸長方向を幅方向として、アーム部(5)の幅方向の両端に位置する入力部側案内面(16)の両幅方向端縁(16b)(16b)は、入力部(6)からオイル流出用ボス部(8)側に向けて拡開されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 枢軸(1)と、枢軸(1)に枢支されたロッカアーム(2)と、弁駆動部(3)と、弁駆動部(3)からロッカアーム(2)を介して駆動される排気用または吸気用の弁(4)を備え、
ロッカアーム(2)は、枢軸(1)と交差する向きのアーム部(5)と、アーム部(5)の一端側の入力部(6)と、アーム部(5)の他端側の出力部(7)と、アーム部(5)の上面で長手方向に沿って凹設されたオイル案内溝(18)と、オイル案内溝(18)の内底面(19)に開口されたオイル流出孔(10)を備え、
オイル案内溝(18)の内底面(19)は、オイル流出孔(10)から流出したエンジンオイル(13)を入力部(6)側に案内する入力部側内底面(20)と、出力部(7)側に案内する出力部側内底面(21)を備え、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、入力部側内底面(20)の下り傾斜角度(20a)は、出力部側内底面(21)の下り傾斜角度(21a)よりも大きくなるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項14のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
オイル流出孔(10)へのオイル供給経路は、枢軸(1)の中心部に設けられた軸中心通路(22)と、軸中心通路(22)から枢軸(1)の軸周壁(23)を貫通して導出される軸周壁孔(24)を備え、
弁(4)の全閉期間(4a)(4b)中、軸周壁孔(24)とオイル流出孔(10)が直接に連通する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項15のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)は、エンジンオイル(13)を弁駆動部(3)に向けて噴射するオイル噴射孔(25)を備えている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項16のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)の入力部(6)は、入力ボルト(26)を備え、
弁駆動部(3)は、プッシュロッド(27)を備え、プッシュロッド(27)は、上端部に入力ボルト(26)の突曲面のボルト下端部(26a)を受け止める凹曲面のボルト受面(27a)を備え、
ボルト受面(27a)は、その内底に凹設されたオイル溜め凹部(27b)を備えている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項17のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
ロッカアーム(2)の入力部(6)は、入力ボルト(26)を備え、
弁駆動部(3)は、プッシュロッド(27)を備え、プッシュロッド(27)は、上端部に入力ボルト(26)の突曲面のボルト下端部(26a)を受け止める凹曲面のボルト受面(27a)を備え、
ボルト受面(27a)とボルト下端部(26a)の間に、ボルト下端部(26a)を周囲から取り囲むオイル溜め空間(27c)が形成されている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。 - 請求項1から請求項18のいずれかに記載されたエンジンの動弁装置において、
弁駆動部(3)は、プッシュロッド(27)と、タペット(28)を備え、
タペット(28)は、プッシュロッド(27)の突曲面のロッド下端部(27d)を受け止める凹曲面のロッド受面(28a)を備え、
ロッド受面(28a)は、その内底に凹設されたオイル溜め凹部(28b)を備えている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
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