JPH0452407Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関の動弁装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の動弁装置の従来例として第３図に示
すようなものがある。（株式会社三栄書房 昭和
60年３月１日発行「モーターフアン３月号」第
171頁参照）。

即ち、各気筒毎に第１及び第２吸気弁１ａ，１
ｂと第１及び第２排気弁２ａ，２ｂとが設けら
れ、これら吸・排気弁１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの
上方には一対のカムシヤフト３ａ，３ｂが設けら
れている。一方のカムシヤフト３ａには吸気弁用
カム４ａが設けられ、他方のカムシヤフト３ｂに
は排気弁用カム４ｂが設けられている。

又、吸・排気弁用カム４ａ，４ｂのカム力によ
り夫々揺動するスイングアーム５ａ，５ｂの揺動
支点部は、支持部材６ａ，６ｂに揺動自由に支持
されており、これらスイングアーム５ａ，５ｂに
は前記吸・排気弁用カム４ａ，４ｂに夫々摺接す
るカムフオロワ７ａ，７ｂが設けられている。
又、各スイングアーム５ａ，５ｂの先端部には
夫々各吸・排気弁１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの弁軸
端部に当接するバルブクリアランス調整用アジヤ
ストスクリユ８ａ，８ｂが設けられている。

そして、吸・排気弁用カム４ａ，４ｂのカム力
にてスイングアーム５ａ，５ｂを揺動させること
により、揺動力を各アジヤストスクリユ８ａ，８
ｂを介して各吸・排気弁１ａ，１ｂ、２ａ，２ｂ
に夫々伝達し、該吸・排気弁１ａ，１ｂ，２ａ，
２ｂの開閉動作を行うようにしている。

このようにして、第１及び第２吸気弁１ａ，１
ｂと第１及び第２排気弁２ａ，２ｂとを夫々スイ
ングアーム５ａ，５ｂにて開閉動作させることに
より、各吸・排気弁を夫々別体のスイングアーム
によつて動作させるものに比べてカム及びカムフ
オロワを半減させ、動弁系の簡易化を図り、又、
動弁系の質量を軽減させ、最高回転速度の上昇を
図るようにしていた。

尚、９ａ，９ｂはバルブスプリングである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の内燃機関の動
弁装置においては、スイングアーム５ａ，５ｂの
揺動支点部が幅広の円筒状に形成され、又、スイ
ングアーム５ａ，５ｂの先端部にアジヤストスク
リユ８ａ，８ｂ及び該アジヤストスクリユ８ａ，
８ｂを緊締するロツクナツトが設けられているた
め、動弁運動に関連するスイングアーム５ａ，５
ｂの等価質量が比較的大きくなる。このため、バ
ルブスプリング９ａ，９ｂのバネ力を強くしない
と吸・排気弁用カム４ａ，４ｂの動きに各吸・排
気弁１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂが追従できないの
で、高速回転まで機関運転できず、逆に前記バネ
力を強くすると動弁系のフリクシヨンが大きくな
り、燃費が悪化するという問題点がある。又、
吸・排気弁用カム４ａ，４ｂは、スイングアーム
５ａ，５ｂに固定形成されたカムフオロワ７ａ，
７ｂに夫々接触して回転するので、これらのフリ
クシヨンが大きく、これも燃費を悪化させる要因
の一つとなつていた。更に、バルブクリアランス
調整機構として各気筒毎に４つのアジヤストスク
リユ８ａ，８ｂを設ける必要があり、部品点数が
多く、この機構自体も複雑である。そして、この
４つのアジヤストスクリユ８ａ，８ｂを操作して
バルブクリアランス調整を行う必要があり、メン
テナンス工数が多くなるという問題点がある。

本考案はかかる従来の問題点に鑑み、スイング
アームのカムへの摺接部をコロにより構成すると
共に、スイングアームの揺動支点部を支持する部
材にバルブクリアランス調整機能を奏させる構成
により、機関の高速回転化を図りつつ燃費の向上
及びバルブクリアランス調整機構の簡略化とメン
テナンス工数の低減を図ることができる内燃機関
の動弁装置を提供することを目的とすると共に、
前記コロの形状並びにその取付構造に独特の構成
を採用することにより、動弁作動精度の向上、計
量化及び組付性の向上をも図ることを目的とす
る。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、一気筒当たり吸・排気弁
の少なくとも一方を２つずつ有する内燃機関にお
いて、カムシヤフトのカムに従動して同種の弁を
駆動するスイングアームを、一端に形成された単
一の揺動支点部から２つの同種の弁の弁軸端部に
向かつて延びて該弁軸端部に当接する一対の腕部
を有する構成とし、スイングアームのカムへの摺
接部を構成する円筒状外周面を有するコロ本体と
該コロ本体の軸方向両端に形成された小径の回転
支軸とからなるコロを設け、前記スイングアーム
の揺動支点部と一対の腕部との間の部位に、カム
軸と直交する方向に貫通するコロ取付穴を設ける
と共に、該コロ取付穴の両側かつスイングアーム
の延在する方向に位置する両側壁に、カム側が開
放され前記コロの回転支軸径と略同じ溝幅と該径
よりも大なる溝深さを有する凹溝を設け、前記コ
ロを、コロ本体の一部をカム側に露出させた状態
で前記取付穴に挿入すると共に、両端回転支軸を
前記凹溝に回転自由に挿入支持させてスイングア
ームに取り付ける一方、前記揺動支点部を支持部
材により位置調整可能でかつ揺動自由に支持した
構成とする。

〈作用〉 かかる構成において、カムシヤフトの回転に従
動するカムによりスイングアームを支持部材を中
心として揺動させ、スイングアームの揺動力によ
り同種の弁を開弁動作させる。スイングアームは
その動弁運動に関連する等価質量が小さいものと
され、スイングアームの揺動支点部を支持する支
持部材がバルブクリアランス調整機能を奏し、こ
れらにより、動弁系のフリクシヨンの低減と燃費
向上が図られ、バルブクリアランス調整に係わる
メンテナンス工数の低減が図られる 又、コロとカムとがころがり接触となり、動弁
系のフリクシヨンの低減による燃費の向上をより
効果的に図れる ところで、機関の高速回転時におけるスイング
アームの上下揺動による慣性力はスイングアーム
とコロとに別々に作用する。これは、スイングア
ームとコロの重心位置が相違していることによ
る。

このように、慣性力がスイングアームとコロと
に別々に作用すると、両者の間で相対的な位置変
化が発生し、コロが上方に移動することになる。

この場合、コロにはカムからの力が加わつてい
るため、該コロを横方向に移動しようとする力が
発生する。

しかし、コロの小径の回転支軸を、該回転支軸
の径と略同じ溝幅と該径よりも大なる深さを有す
る凹溝に挿入支持させるようにしているため、コ
ロの上述のような横方向の移動が、回転支軸が凹
溝の内壁面に係止されることによつて阻止される
ことになり、該コロとカムとの当接部位の変化が
生じない。

この結果、所望のリフト特性が得られるように
なり、動弁作動精度を向上できる結果となる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を第１図に基づいて説明
する。

図は動弁系のみを示すもので、ここでは各気筒
毎に分岐形成された図示しない第１及び第２吸気
通路に介装された第１及び第２吸気弁１０ａ，１
０ｂについて説明する。

即ち、第１及び第２吸気弁１０ａ，１０ｂはバ
ルブスプリング１１により閉弁付勢されている。
第１及び第２吸気弁１０ａ，１０ｂの上方にはカ
ムシヤフト１２が設けられ、該カムシヤフト１２
にはカム１３が設けられている。又、第１及び第
２吸気弁１０ａ，１０ｂの両側のシリンダヘツド
１４には、油圧リフタ１５が設けられ、該油圧リ
フタ１５のシート部１５ａは球状に形成されてい
る。カムシヤフト１２のカム１３に従動して同種
の弁即ち第１及び第２吸気弁１０ａ，１０ｂを駆
動するスイングアーム１６は、一端に形成された
単一の揺動支点部から第１及び第２吸気弁１０
ａ，１０ｂの弁軸端部に向かつて延びて該弁軸端
部に当接する一対の腕部１６Ａを有する略Ｙ字型
形状に構成されており、前記揺動支点部は凹状の
球面座１７として形成されている。ここで、スイ
ングアーム１６のカム１３への摺接部即ち、カム
フオロワを構成する円筒状外周面を有する円柱体
形状のコロ本体１９Ｂと該コロ本体１９Ｂの軸方
向両端に形成された小径の回転支軸１９Ａとから
なるコロ１９が設けられている。

一方、スイングアーム１６の揺動支点部と一対
の腕部１６Ａとの間の部位には、カム軸と直交す
る方向に貫通するコロ取付穴１６Ｂが設けられて
いると共に、該コロ取付穴１６Ｂの両側かつスイ
ングアーム１６の延在する方向に位置する両側壁
に、カム１３側が開放され前記コロ１９の回転支
軸１９Ａの径と略同じ溝幅と該径よりも大なる深
さを有する凹溝１８が設けられている。

そして、前記コロ１９を、コロ本体１９Ｂの一
部をカム１３側に露出させた状態でコロ取付穴１
６Ｂに挿入させると共に、両端回転支軸１９Ａを
凹溝１８に回転自由に挿入支持させてスイングア
ーム１６に取り付けるようにする。

スイングアーム１６の腕部１６Ａ夫々の先端下
面には略球面状に形成されたバルブフオロワ１６
ａが設けられており、第１図Ｃに示すように、該
バルブフオロワ１６ａの外側部分には鍔部１６ｂ
が突出形成されている。従つて、一対の腕部１６
Ａは、夫々のバルブフオロワ１６ａが弁軸端部に
当接した状態で、鍔部１６ｂによつて第１及び第
２吸気弁１０ａ，１０ｂを挟む如く配設される。
従つて、この鍔部１６ｂにより、スイングアーム
１６が弁軸端部から外れるのを防止するようにな
つている。スイングアーム１６の球面座１７は、
前記油圧リフタ１５のシート部１５ａに揺動自由
に被冠されており、該油圧リフタ１５は、球面座
１７からなるスイングアーム１６の揺動支点部を
位置調整可能でかつ揺動自由に支持する支持部材
を構成している。

尚、この支持部材としては、油圧リフタ１５に
かかわらずピボツトを用いるようにしても良い。

ここで、第１図Ｂの平面図上において、揺動支
点部中心とコロ１９中心とは直線上に配置され、
一対の腕部１６Ａは、この直線に対して線対称的
に配設されている。

かかる構成において、カムシヤフト１２の回転
に従動するカム１３によりスイングアーム１６を
油圧リフタ１５のシート部１５ａを中心として揺
動させ、スイングアーム１６の揺動力により第１
及び第２吸気弁１０ａ，１０ｂを開弁動作させ
る。

そして、以上の構成の動弁装置によれば、スイ
ングアーム１６を略Ｙ字型形状に構成し、その一
端を揺動支点とすると共に、弁軸端部とスイング
アーム１６との接触部から従来あつたアジヤスト
スクリユ、ロツクナツトを排除した構成であるの
で、動弁運動に関連するスイングアーム１６の等
価質量を小さくすることができ、弱いバルブスプ
リング１１のバネ力でも、高速回転まで機関運転
でき、動弁系のフリクシヨンの低減と燃費向上を
図れる。

又、バルブクリアランスの調整は、油圧リフタ
１５のシート部１５ａの位置を上下方向に調整
し、カム１３とカムフオロア１８とのクリアラン
スを調整して行うので、各気筒毎に吸・排気弁を
２つづつ備えた機関においては、各気筒内に４つ
のアジヤストスクリユ操作によるバルブクリアラ
ンス調整を行う必要がなく、バルブクリアランス
調整に係わるメンテナンス工数の低減化を図れる
と共に、バルブクリアランス調整機構の部品点数
の低減を図れる。

更に、かかる構成によれば、カム１３とカムフ
オロアであるコロ１９とがころがり接触となるた
め、これらのフリクシヨンが低減され、燃費を悪
化させる要因を除去することができる。

特に、かかる構成にあつては、コロ１９に形状
並びにその取付構造において独特の工夫をなした
ことにより、次のような利点がある。

即ち、コロ１９を、コロ本体１９Ｂと小径の回
転支軸１９Ａとから構成し、この小径の回転支軸
１９Ａを凹溝１８で支持するようにしているた
め、例えば、大径の円柱体形状のローラ全体をス
イングアーム側のくぼみ等のスイングアーム側の
支持部で支持する場合に比べてコロとスイングア
ーム側の支持部との間で発生するフリクシヨンが
小さく、ひいては燃費の向上に貢献する。

又、小径の回転支軸１９Ａを、該回転支軸１９
Ａの径と略同じ溝幅と該径よりも大なる深さを有
する凹溝１８に挿入支持させるようにした結果、
動弁作動精度を向上させるという作用を奏する。

この作用について詳述する。

上記の動弁作動精度とは、動弁の作動を設計通
りに行わせる精度を指している。

例えば、カムフオロアを大径のローラで構成
し、このローラを、くぼみ等のスイングアーム側
の支持部に挿入支持させるようにしているだけで
は、ローラの横方向の移動を規制する機構は何も
なく、このローラの移動によつて該ローラとカム
との当接部位が変化し、所望のリフト特性が得ら
れず、動弁作動精度が劣る結果となる。

一般に、機関の高速回転時においては、ロツカ
アームの上下揺動による慣性力によつてロツカア
ーム自体が勝手に運動してしまうことがあり、特
に、ロツカアームの揺動支点部をエンドピボツト
で位置調整可能に支持する構成のものでは、ロツ
カアームがエンドピボツトから外れるといつた事
態も発生する。

上記の慣性力はロツカアームと上述のローラと
に別々に作用する。これは、ロツカアームとロー
ラの重心位置が相違していることによる。このよ
うに、慣性力がロツカアームとローラとに別々に
作用すると、両者の間で相対的な位置変化が発生
し、例えば、ローラが上方に移動することにな
る。

この場合、ローラにはカムからの力が加わつて
いるため、該ローラは横方向に移動することにな
る。

例えば、第２図Ａに示すように、大径のローラ
全体をスイングアーム側のくぼみ等の支持部で支
持した場合、ローラが前述のように上方に移動
し、カムからの力が同図Ａのように加われば、ロ
ーラは同図Ａの左側に移動する。

このようにローラが移動することにより、該ロ
ーラとカムとの当接部位が変化し、所望のリフト
特性が得られず、動弁作動精度が劣る結果とな
る。

これに対して、本構成では、回転体としてのコ
ロ１９の小径の回転支軸１９Ａを、該回転支軸１
９Ａの径と略同じ溝幅と該径よりも大なる深さを
有する凹溝１８に挿入支持させるようにしている
ため、コロ１９の上述のような移動が、回転支軸
１９Ａが第２図Ｂに示した凹溝１８の内壁面のａ
−ｂ間部位に係止されることによつて阻止される
ことになり、該コロ１９とカム１３との当接部位
の変化が生じない。

この結果、所望のリフト特性が得られるように
なり、動弁作動精度を向上できる結果となる。

又、かかる構成においては、スイングアーム１
６にコロ取付穴１６Ｂを貫通形成しているため、
スイングアーム１６の重量を低減できると共に、
コロ１９をスイングアーム１６に設けられた凹溝
１８に回転自由に支持するようにしたから、コロ
１９の取付に関しては、両端軸部を圧入して取り
付けるもののように軸変形を生じることがないと
共に、軸固定のためにスイングアーム１６の取付
部に肉厚大なる部分を設ける等の方策を取る必要
がなく、重量の増大を招かず、この結果、カム面
圧の低減を図れる利点がある。

又、第１及び第２吸気弁１０ａ，１０ｂ間に異
常な段差を生じた場合でも、油圧リフタ１５と該
弁１０ａ，１０ｂとの３点支持であるスイングア
ーム１６が揺動することにより、該段差を吸収す
るので第１及び第２吸気弁１０ａ，１０ｂとスイ
ングアーム１６とのガタを解消することができ
る。この場合、スイングアーム１６の傾きは0.5
度以下というように小さい。

尚、本実施例においては、第１図Ｂの平面図に
おいて、揺動支点部中心とコロ１９中心とを直線
上に配置し、一対の腕部１６Ａを、この直線に対
して線対称的に配設するようにしたから、バルブ
フオロワ１６ａがバルブ反力を略均等に受け、各
接触面の異常摩耗を防止できるという利点があ
る。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、カムシ
ヤフトのカムに従動して同種の弁を駆動するスイ
ングアームを略Ｙ字型形状に構成し、その一端を
揺動支点部とすると共に、弁軸端部とスイングア
ームとの接触部からアジヤストスクリユ等を排除
した構成であるので、動弁運動に関連するスイン
グアームの等価質量を小さくすることができ、弱
いバルブスプリングのバネ力でも、高速回転まで
機関運転でき、動弁系のフリクシヨンの低減と燃
費向上を図れる。又、スイングアームの揺動支点
部を支持する支持部材を設け、これにバルブクリ
アランス調整機能を奏させるので、弁毎に設けた
アジヤストスクリユ操作によるバルブクリアラン
ス調整を行う必要がなく、バルブクリアランス調
整に係わるメンテナンス工数の低減化と部品点数
の削減化とを図れる。更に、カムとカムフオロア
であるコロとがころがり接触となるため、これら
のフリクシヨンが低減され、燃費を悪化させる要
因を除去することができ、スイングアームにコロ
取付穴を貫通形成しているため、スイングアーム
の重量を低減でいると共に、コロをスイングアー
ムに設けられた凹溝に回転自由に支持するように
したから、コロの取付に関しては、取付性の向上
と、スイングアームの軽量化を図ることによるカ
ム面圧の低減を図れる利点がある。特に、本考案
によると、コロの小径の回転支軸を、該回転支軸
の径と略同じ溝幅と該径よりも大なる深さを有す
る凹溝に挿入支持させるようにしているため、機
関の高速回転時において、スイングアームの上下
揺動による慣性力の作用によつてコロが横方向に
移動するのを阻止することができ、コロとカムと
の当接部位の変化が生じるのを防止できる結果、
所望のリフト特性が得られるようになり、動弁作
動精度を向上できるという利点を有する実用的効
果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる動弁装置の一実施例を
示す図で、Ａは正面図、Ｂは平面図、ＣはＡ中Ａ
−Ａ断面図、第２図Ａ，Ｂは同上実施例の作用を
説明する概略図、第３図は従来の動弁装置の一例
を示す斜視図である。 １０ａ……第１吸気弁、１０ｂ……第２吸気
弁、１２……カムシヤフト、１３……カム、１５
……油圧リフタ、１６……スイングアーム、１６
Ａ……腕部、１７……球面座、１８……凹溝、１
９……コロ、１９Ａ……回転支軸、１９Ｂ……コ
ロ本体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一気筒当たり吸・排気弁の少なくとも一方を２
   つずつ有する内燃機関において、カムシヤフトの
   カムに従動して同種の弁を駆動するスイングアー
   ムを、一端に形成された単一の揺動支点部から２
   つの同種の弁の弁軸端部に向かつて延びて該弁軸
   端部に当接する一対の腕部を有する構成とし、ス
   イングアームのカムへの摺接部を構成する円筒状
   外周面を有するコロ本体と該コロ本体の軸方向両
   端に形成された小径の回転支軸とからなるコロを
   設け、前記スイングアームの揺動支点部と一対の
   腕部との間の部位に、カム軸と直交する方向に貫
   通するコロ取付穴を設けると共に、該コロ取付穴
   の両側かつスイングアームの延在する方向に位置
   する両側壁に、カム側が開放され前記コロの回転
   支軸径と略同じ溝幅と該径よりも大なる溝深さを
   有する凹溝を設け、前記コロを、コロ本体の一部
   をカム側に露出させた状態で前記取付穴に挿入す
   ると共に、両端回転支軸を前記凹溝に回転自由に
   挿入支持させてスイングアームに取り付ける一
   方、前記揺動支点部を支持部材により位置調整可
   能でかつ揺動自由に支持したことを特徴とする内
   燃機関の動弁装置。