JPH0130565Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、内燃機関或いは外燃機関等の機関に
おける動弁装置に関する。

（従来技術） 機関のシリンダ部に連通する吸気及び排気ポー
トの開閉は、通常バルブによつて行われるが、こ
のバルブに開閉運動を行わせる手段として次のよ
うなものがある。即ち、上記ポートが形成された
シリンダヘツド部に案内孔を形成し、この案内孔
に摺動自在に嵌合したキヤツプ部材にバルブのス
テム先端部を取付けると共に案内孔内に配設した
バネ材によつてバルブをステムの先端部方向に弾
発付勢し、さらに上記キヤツプ部材近傍にカムを
設けたもので、カムのノーズ部分がキヤツプ部材
の頂面に当接すると、キヤツプ部材はバネ材の弾
発力に抗して押し下げられることになり、これと
共にバルブも下動し、バルブはポートの弁座から
離間することになり、さらにカムが回転してキヤ
ツプ部材の頂面から離間すると、バルブはバネ材
の弾発力によつて上動することになり、バルブは
ポートの弁座に着座しポートは閉鎖される。

従つてバルブの開閉タイミングは、カムとキヤ
ツプ部材との位置関係に依存することになる。つ
まりカムとキヤツプ部材の間隙が重要な意味をも
つことになる。この間隙が大き過ぎると、カムが
キヤツプ部材に衝撃的に当接するため騒音の原因
となり、また逆にこの間隙が小さ過ぎると、バル
ブの上動距離が不充分となり、この結果、バルブ
がポートの弁座に密接しないことになる。

ところで、バルブは機関の燃焼部によつて常に
加熱されており、従つてバルブのステムは熱膨張
によつて軸方向に延びることになり、この結果キ
ヤツプ部材とカムとの間隙が小さくなるばかりか
バルブも弁座に密接しないことになる。

そこで、かかる熱膨張によるステムの延び量を
見込んで、カムとキヤツプ部材との間隙を設定し
ているものもあるが、このような間隙の調整は難
しく大き過ぎてもまた小さ過ぎても上記のような
問題が生ずる。

もちろん油圧タベツトを用いると、かかる間隙
を零にすることができるが、その取付けにかなり
のスペースを要するため、DOHC（OHC）等のコ
ンパクトな機構には適用し得ない。

（考案の目的） 本考案は、上記問題点に鑑み、バルブステムの
延びを吸収し得る手段を設けることによつてバル
ブクリアランスを一定に保持しようとするもので
ある。

（考案の構成） 本考案は、シリンダ部に連通する吸気及び排気
ポートを備えたシリンダヘツド部に、これら吸気
及び排気ポートを開閉する吸気及び排気バルブの
ステムが進退自在な案内孔が形成された動弁装置
において、前記吸気及び排気バルブのステムは、
前記案内孔に摺動自在に嵌合されたキヤツプ部材
に、形の形状に復元することの可能な可変形リテ
ーナを介して取付けられていると共に前記キヤツ
プ部材の外周面には前記案内孔に係合可能な位置
決め部を備えることによつて、バルブのストロー
クを２段階に設定すると共にバルブステムの熱膨
張による延びを可変形リテーナによつて吸収させ
ることにより、バルブクリアランスをほぼ一定に
保持しかつバルブをポートの弁座に密接させるも
のである。

（実施例） 以下図面に示す実施例を参照しながら本考案を
説明すると、第１図及び第２図に示すように、内
燃機関のエンジン本体Ａは、シリンダ部Ｂと、シ
リンダ部Ｂの頂部に連結されたシリンダヘツド部
Ｃと、シリンダヘツド部Ｃの開口頂部を覆うシリ
ンダカバーＤとから構成されている。

上記シリンダ部Ｂには、ピストン１が往復動自
在なシリンダボア２が設けられており、上記シリ
ンダヘツド部Ｃには、シリンダボア２と連通する
吸気ポート３ａと排気ポート３ｂとが形成されて
おり、これらポート３ａ，３ｂは１対の吸気バル
ブ４ａ及び排気バルブ４ｂの夫々により開閉され
るようになつている。

上記吸気及び排気ポート３ａ，３ｂの上部に
は、バルブステム５ａ，５ｂが進退自在に保持さ
れる案内孔６ａ，６ｂが形成されている。これら
案内孔６ａ，６ｂは、大径部７ａと小径部７ｂと
からなり、大径部７ａの端部、つまりバルブステ
ム５ａ，５ｂの先端部側には、底部がバルブステ
ム５ａ，５ｂの先端側に位置するようにキヤツプ
部材８，８が摺動自在に嵌合されている。

これらキヤツプ部材８，８の外周面には、案内
孔６ａ，６ｂ周部に形成された段部６ｃ，６ｄに
係合自在な段差部による位置決め部８ａ，８ｂが
設けられており、さらにその底部には、第３図
ａ，ｂに示すような可変形リテーナ９が鋳ぐるみ
等の手段により取付けられている。同リテーナ９
は、同図に示すようにブツシユ部９ａと、ブツシ
ユ部９ａの一端部から径方向に延びる拡大部９ｂ
と、この拡大部９ｂの周縁部からブツシユ部９ａ
の軸方向に向けて折曲された折曲部９ｃと、折曲
部９ｃの周縁部から拡大部９ｂと平行状にかつ外
方に向けて延びる取付部９ｄとからなり、上記拡
大部９ｂには、同図ｂに示すように径方向に伸び
るスリツト１０が形成されている。従つて、取付
部９ｄをキヤツプ部材８，８に取付けると、拡大
部９ｂとキヤツプ部材８，８とにはある間隙が形
成されることになる。

かかる可変形リテーナ９のブツシユ部９ａに
は、バルブステム５ａ，５ｂの先端部が螺合等の
手段により取付けられ、ビーム溶接等により固定
されている。

上記案内孔６ａ，６ｂの大径部７ａ内には、コ
イルスプリングによるバネ材１１が内装されてお
り、その一端は、可変形リテーナ９の取付部９ｄ
に当接していると共に他端は大径部７ａと小径部
７ｂとの境界をなす段部に当接しており、キヤツ
プ部材８，８は、このバネ材１１によつて常時バ
ルブステム５ａ，５ｂの先端部方向に弾発付勢さ
れるようになつている。

第４図は、可変形リテーナ９の異種例を示すも
ので、ここではバイメタルまたは形状記憶合金、
或はそれに薄板状のバネ材が添着されたものが使
用されており、その周縁部がキヤツプ部材８，８
の底部に取付けられている。形状としては、弾性
が増すよう円盤状の部材の外周部に複数の切込み
１２を形成することが好ましい。尚、同図におい
ては、バネ材１１の一端はキヤツプ部材８，８の
底部に設けた座ぐり部１３に当接させるようにし
ている。また上記においては、バイメタルまたは
形状記憶合金とバネ板との組合せが用いられてい
るが、バイメタルまたは形状記憶合金が相当の弾
性を有している場合には、バネ材を用いる必要が
ない。

次に上記構成に係る装置の作用について述べる
と、第２図に示すカム１４の位置から、カム１４
が回転して、そのノーズ部分１４ａがキヤツプ部
材８の頂面に当接するとキヤツプ部材８はバネ材
１１の弾発力に抗して押し下げられることにな
り、これと共にバルブ４ａも下動し、ポート３ａ
の弁座１５ａから離間する。カム１４がさらに回
転すると、カム１４はキヤツプ部材８の頂面から
離間するため、キヤツプ部材８はバネ材１１の弾
発力によつて上動することになり、これと共にバ
ルブ４ａも上動し、上死点近傍に達したところで
バルブ４ａが弁座１５ａに着座し、バルブ４ａの
上動は停止することになるが、キヤツプ部材８
は、バネ１１の弾発力によつてさらに上動しよう
とするため、可変形リテーナ９はバルブステム５
ａ，５ｂによつて引張られ変形することになる。
従つてバルブ４ａが着座した後、さらにキヤツプ
部材８が上動するためには、バネ材１１の弾性力
が可変形リテーナ９のそれよりも大であることが
必要である。そしてバルブ４ａの着座後、キヤツ
プ部材８が或る程度上動すると、位置決め部８ａ
が案内孔６ａの段部に当接することになり、従つ
てキヤツプ部材８の上動は停止する。

このように案内孔６ａ，６ｂの周部に段部を設
けることにより、従来のカム部が受ける荷重より
は、はるかに少い単位面積の荷重となり、従つて
耐久性、信頼性が向上する。

ところで、バルブ４ａはシリンダ部Ｂから加熱
されており、従つてバルブステム５ａは軸方向に
延びることになるが、キヤツプ部材８は位置決め
部８ａを有しているため、その頂面の位置は上記
同様であり、バルブステム５ａの延び量は、可変
形リテーナ９の撓みによつて吸収され、拡大部９
ｂとキヤツプ部材８の底面との間隔が若干小さく
なるだけであり、従つてカム１４とキヤツプ部材
８の頂面との間隙には変動が生じないことにな
る。

第４図に示すように、可変形リテーナ９にバイ
メタルを用いた場合には、バルブステム５ａから
の伝動熱によつてバイメタルは変形することにな
り、この変形によつてバルブステム５ａの延び量
を吸収させるようにしておけば、上記と同様の効
果が得られることになる。

また形状記憶合金を用いる場合、所定温度でバ
ルブステム５ａの延びを吸収するように形状記憶
させておけば、やはり上記と同様の効果が得られ
る。

（効果） 本考案は以上から明らかなように、バルブステ
ムとキヤツプ部材と可変形リテーナとを一体に結
合させることが可能になるため、１の固有振動数
体を構成することが可能になり、従つて振動特性
が良好となり共振しにくくなるため、振動、騒音
が抑制されることになる。

また可変形リテーナに緩衝機能をもたせること
によりキヤツプ部材とシリンダヘツド部との衝突
による衝撃が緩衝されることになると共に案内孔
周部の段部の、ひいてはカム部の寿命が向上す
る。さらに可変形リテーナによつてバルブステム
の加熱による延びが吸収されるため、バルブクリ
アランスの設定が容易になり、しかも着火タイミ
ングの誤差が減少するばかりか高精度の応答特性
が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る装置の断面図、第２図は
同装置の要部を示す断面図、第３図ａ，ｂは可変
形リテーナの詳細を示すもので、同図ａは断面
図、同図ｂは、同図ａの平面図、第４図ａ，ｂは
可変形リテーナの異種例を示すもので、同図ａは
断面図、同図ｂは同図ａの平面図である。 ３ａ……吸気ポート、３ｂ……排気ポート、４
ａ……吸気バルブ、４ｂ……排気バルブ、５ａ，
５ｂ……バルブステム、６ａ，６ｂ……案内孔、
８……キヤツプ部材、８ａ，８ｂ……位置決め
部、９……可変形リテーナ、Ｂ……シリンダ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ部に連通する吸気及び排気ポートを備
   えたシリンダヘツド部に、これら吸気及び排気ポ
   ートを開閉する吸気及び排気バルブのステムが進
   退自在な案内孔が形成された動弁装置において、
   前記吸気及び排気バルブのステムは、前記案内孔
   に摺動自在に嵌合されたキヤツプ部材に、元の形
   状に復元することの可能な可変形リテーナを介し
   て取付けられていると共に前記キヤツプ部材の外
   周面には前記案内孔に係合可能な位置決め部が設
   けられてなる動弁装置。