JPH0550003U - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン性能，燃費向上を図ることができ
る，軽量のバルブリフタを有する内燃機関の動弁機構を
提供すること。 【構成】 カムとステムとの間に位置する天井部１１
と，その外周に垂設した筒状ガイド部１２とよりなるバ
ルブリフタ１において，天井部１１の内側面はステムと
当接する当接面１１２と，該当接面１１２と筒状ガイド
部１２との間に位置するチップ部内面１１５とを有す
る。チップ部内面１１５は，その断面形状が上方に向か
うテーパ状凹部を形成している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，内燃機関の動弁機構に関し，特にバルブリフタの構造に関する。

【０００２】

【従来技術】

内燃機関の動弁機構に用いられる直打式バルブリフタは，従来図４及び図５に 示すごとく，吸気又は排気用バルブ２のステム２１の先端面２２と，カム３との 間に配置される。 上記バルブリフタ７は，図４に示すごとく，天井部７１と，該天井部の外周よ り下方に垂設した筒状ガイド部７２とからなる。また，上記天井部７１の内側面 には，ステム２１の先端面２２と当接する当接面７１２を有する。また，該当接 面７１２と上記筒状ガイド部７２との間には平坦状のチップ部内面７１５を有す る。

【０００３】 一方，バルブリフタ７の上面（天井部７１の外面）のシム用凹所７１１には， 円板状のシム７３が嵌め込まれている（図５）。 また，バルブリフタ７はシリンダヘッド４５のボア４５１に，摺動回転可能に 配設されている。 しかして，上記動弁機構において，バルブ２はスプリング４により，ステム２ １上方のスプリングリテーナ４２，コッタ４１を介して，カム３の方向に付勢さ れている。そのため，バルブリフタ７は，ステム２１によりカム３の方向に押圧 されている。そして，これによりバルブ２は吸気口（又は排気口）４６を閉止し ている。 そして，カム３の回転により，バルブリフタ７，ステム２１がバルブスプリン グ４の付勢力に抗して押され，バルブ２が開く。これらの開閉は断続的かつ高速 で行われる。

【０００４】

【解決しようとする課題】 ところで，直打式のバルブリフタ７は，動弁系の運動部品である。そして，バ ルブリフタ７は，バルブ２を高速で開閉させる役割を有する。特に，近年は，エ ンジン運転の高速化が進んでいる。 そのため，バルブリフタ７の軽量化が強く望まれている。 また，バルブリフタの軽量化は，エンジン性能の向上を図ると共に，自動車全 体の軽量化にも貢献し燃費の向上を図ることができる。

【０００５】 従来，バルブリフタ７の軽量化は，例えば，バルブリフタの材質にアルミニウ ム合金やチタン合金等の軽量合金を用いることが提案されている。 しかしながら，かかる従来のバルブリフタも，高速運動するバルブリフタにと って，未だ充分な軽量化対策がなされていない。その理由は，製造面，コスト面 の問題があること，また応力均一化の適正設計が充分でないことなどによる。 本考案は，かかる問題点に鑑み，軽量でかつ強度低下のないバルブリフタを有 する内燃機関の動弁機構を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題の解決手段】

本考案は，カムとステムとの間に，バルブリフタを配設してなると共に，該バ ルブリフタは，カムとステムとの間に位置する天井部と，該天井部の外周より下 方に垂設した筒状ガイド部とよりなる内燃機関の動弁機構において，上記天井部 の内側面は，ステムと当接する当接面と，該当接面と筒状ガイド部との間に位置 するチップ部内面とを有し，かつ該チップ部内面はその断面形状が上方に向かう テーパ状凹部を形成していることを特徴とする内燃機関の動弁機構にある。 本考案において最も注目すべきことは，バルブリフタの上記チップ部内面にお ける断面形状を，上方に向かうテーパ状凹部に形成したことにある。該テーパ状 凹部は，ステムと当接する当接面と上記筒状ガイド部との間において，当接面に 沿って環状に設ける。

【０００７】 該テーパ状凹部の最大深さは，特に限定するものではないが，深すぎると，天 井部が部分的に薄くなりすぎ，天井部の強度が低下するおそれがある。そのため ，天井部の最小薄肉部分（つまりテーパ状凹部の最大深さ部分）の厚みは１ｍｍ 以上とすることが好ましい。

【０００８】 また，テーパ状凹部の最深部は，図１に示すごとく，当接面の端部から筒状ガ イド部内壁面の間の離隔距離Ｒの中央位置（Ｒ／２）を中心として，その左右に 上記離隔距離Ｒの１／４の範囲に設けることが好ましい。これにより，当接面及 び筒状ガイド部における，バルブリフタ作動時の応力の影響が少なく，バルブリ フタの強度低下を生ずることなく，バルブリフタを軽量化することができる。 また，本考案のバルブリフタは，一般的な浸炭焼入鋼，アルミニウム合金，チ タン合金等の軽量合金などにより作製する。

【０００９】

【作用及び効果】

本考案のバルブリフタは，天井部の内側面において，そのチップ部内面の断面 形状を，上方に向かうテーパ状凹部に形成している。そのため，バルブリフタ全 体を軽量化することができる。 また，テーパ状凹部であるため，天井部の全体の厚みを薄くする場合に比して ，バルブリフタ全体の強度は余り低下することがなく，バルブリフタ本来の機能 ，強度に悪影響を与えることなく軽量化することができる。また，テーパ状凹部 とすることにより，バルブリフタ本体の軽量化を図ることができるため，エンジ ン性能の向上，燃費向上の効果も得られる。

【００１０】 また，本考案のバルブリフタにおいては，実施例の図２に示すごとく，バルブ リフタ頂面の応力分布は，円周方向の応力（Ａ１），軸方向の応力（Ａ２）とも に広い範囲内において最大応力を越えない程度に高いレベルを有している。この ことは，応力均一化ということを示している。 以上のごとく，本考案によれば，軽量でかつ強度低下のないバルブリフタを有 する，内燃機関の動弁機構を提供することができる。

【００１１】

【実施例】 本考案の実施例にかかる内燃機関の動弁機構につき，図１及び図２を用いて説 明する。 本例の動弁機構のバルブリフタ１は，図１に示すごとく，天井部１１と，該天 井部１１の外周より下方に垂設した筒状ガイド部１２とよりなる。そして，上記 天井部１１の内側面は，ステムと当接する当接面１１２と，該当接面１１２と筒 状ガイド部１２の内壁面１２１との間に位置するチップ部内面１１５とを有する 。また，該チップ部内面１１５は，その断面形状が上方に向かうテーパ状凹部１ ４を形成している。

【００１２】 上記テーパ状凹部１４における最深部１４０は，当接面の端部から筒状ガイド 部の内壁面の間の離隔距離Ｒの中央位置（Ｒ／２）にある。また，この最深部１ ４０における天井部の厚みは１ｍｍ程度，当接面における天井部の厚みは２ｍｍ 程度である。また，符号１１１は，シム用凹所である。 また，該バルブリフタ１は，一般的な浸炭焼入鋼により作製されている。その 他は，前記従来例（図４，図５）と同様である。

【００１３】 また，本例の上記バルブリフタ１について，バルブリフタの軸中心（当接面の 軸中心）からの距離と，バルブリフタの天井部に働く応力の作動状態について測 定した。この測定に当たっては，まず該バルブリフタ１を，図３に示すごとく， 水平台９１の上に，上下を逆にして載置した。次いで，その天井部１１に対して ，荷重棒９２の下端を当接させ，これに静的負荷を加えることにより，上記応力 の状態を測定した。 また，上記応力は，バルブリフタの円周方向応力（Ａ１）と，バルブリフタの 軸方向応力（Ａ２）とについて測定した。

【００１４】 その結果を図２に，横軸にバルブリフタの中心からの距離を，縦軸に応力（＋ 又は−）を取って示す。 また，同図には，従来品（前記図４参照）についての測定結果も併示した。こ の従来バルブリフタにおける天井部は当接面を除き平板状であり，その厚みは２ ｍｍ程度であった。 同図より知られるごとく，本考案にかかるバルブリフタは，円周方向，軸方向 とも，その応力（Ａ１，Ａ２）は，最大応力値を変えることなくバルブリフタの 中心からの広い距離の範囲において比較的安定した状態を示している。これは， 応力均一化を意味するものである。

【００１５】 これに比して，従来品は，円周方向，軸方向とも（Ｂ１，Ｂ２），バルブリフ タの軸中心部に応力が集中していることを示している。 以上のごとく，本例のバルブリフタは，天井部１１の内側面において，そのチ ップ部内面１１５の断面形状を，上方に向かうテーパ状凹部１４に形成している 。そのため，バルブリフタ全体を軽量化することができる。 また，テーパ状凹部であるため，バルブリフタの全体の厚みを薄くする場合に 比して，強度低下がなく，バルブリフタ本来の機能，強度に悪影響を与えること もない。なお，本考案は，本例の浸炭焼入鋼製のバルブリフタだけでなく，アル ミニウム合金，チタン合金等の軽量合金製のバルブリフタにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例にかかるバルブリフタの断面図。

【図２】実施例における，バルブリフタ中心からの距離
とバルブリフタ頂面の応力分布の測定線図。

【図３】実施例におけるバルブリフタの頂面の応力分布
の測定状態を示す説明図。

【図４】従来のバルブリフタの断面図。

【図５】従来のバルブリフタを用いた内燃機関の動弁機
構の断面図。

【符号の説明】

１．．．バルブリフタ， １１．．．天井部， １１２．．．当接面， １１５．．．チップ部内面， １２．．．筒状ガイド部， １４．．．テーパ状凹部，

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムとステムとの間に，バルブリフタを
   配設してなると共に，該バルブリフタは，カムとステム
   との間に位置する天井部と，該天井部の外周より下方に
   垂設した筒状ガイド部とよりなる内燃機関の動弁機構に
   おいて， 上記天井部の内側面は，ステムと当接する当接面と，該
   当接面と筒状ガイド部との間に位置するチップ部内面と
   を有し，かつ該チップ部内面はその断面形状が上方に向
   かうテーパ状凹部を形成していることを特徴とする内燃
   機関の動弁機構。