JPH0612162Y2 - 内燃機関の動弁装置 - 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５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
「モーターファン３月号」第171頁参照）。

すなわち、各気筒毎に第１及び第２吸気弁１ａ，１ｂ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
ャフト３ａ，３ｂが設けられている。一方のカムシャフ
ト３ａには吸気弁用カム４ａが設けられ他方のカム３ｂ
には排気弁用カム４ｂが設けられている。

また、吸・排気弁用カム４ａ，４ｂのカム力によりそれ
ぞれ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に揺動自在に支持されており、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にそれぞれ摺接するカムフォロワ７ａ，７ｂ
が設けられている。また、各スイングアーム５ａ，５ｂ
の先端部にはそれぞれ各吸・排気弁１ａ，１ｂ，２ａ，
２ｂの弁軸端部に当接するアジャストスクリュ８ａ，８
ｂ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
各アジャストスクリュ８ａ，８ｂを介してバルブスプリ
ング９ａ，９ｂにより閉弁付勢された各吸・排気弁１
ａ，１ｂ，２ａ，２ｂにそれぞれ伝達し吸・排気弁１
ａ，１ｂ，２ａ，２ｂの開弁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，１ｂと第１
および第２排気弁２ａ，２ｂとをそれぞれ別体のスイン
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１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂをそれぞれ別体のスイ
ングアームにて動作させるものにくらべてカム及びカム
フォロワを半減させ、動弁系の簡易化を図り、また動弁
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、このような従来の技術においては、各ス
イングアーム５ａ，５ｂの先端に各吸・排気弁１ａ，１
ｂ，２ａ，２ｂの弁軸端部にそれぞれ当接する２個のア
ジャストスクリュ８ａ，８ｂが設けられているので、部
品点数が多く機構も複雑になっていた。また、各吸・排
気弁１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ毎にアジャストスクリュ８
ａ，８ｂの調整よりバルブクリアランスを調整するた
め、メンテナンス工数が多くなっていた。

本考案は、このような従来の技術の問題点に着目してな
されたもので、２個の同種の弁を同時に開閉駆動しつつ
機構の簡易化及びメンテナンス工数の低減化を図れる内
燃機関の動弁装置を提供することをを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、吸気弁と排気弁との少なくとも一方を気筒毎
に２個ずつ備えた内燃機関において、カムシャフトのカ
ムに従動するスイングアーム一端の揺動支点部を、該揺
動支点部を閉弁方向に大略沿った高さ位置を調整可能に
支持する支持部材に被冠することにより揺動自在に支持
するとともに、前記揺動支点部側から前記２つの同種の
弁の弁軸端部に向かって延設され前記弁軸端部に当接す
る一対の腕部を形成し、かつ、前記揺動支点部と前記支
持部材との当接面を、前記揺動方向に沿う断面形状が半
円であってカムシャフト軸方向に所定の長さを有する半
円筒状に形成した。

〈作用〉 カムに従動して揺動するスイングアームには、前記揺動
支点部側から前記２つの同種の弁の弁軸端部に向かって
延設され、前記弁軸端部に当接する一対の腕部が形成さ
れている。即ち、スイングアームの腕部は前記揺動支点
部を支点として、カムに従動して揺動するものである。

従って、前記カムとスイングアームとの位置関係を固定
した場合には、前記揺動支点部の閉弁方向に大略沿った
高さ位置を調整可能とすることにより、前記腕部先端の
閉弁方向に大略沿った高さ位置を調整することができ
る。

さらに、前記揺動支点部と前記支持部材との当接面を、
前記揺動方向に沿う断面形状が半円であってカムシャフ
ト軸方向に所定の長さを有する半円筒状に形成したの
で、スイングアームにカムが当接する際の該スイングア
ームの横倒れ（ロール）を防止することが可能となる。
即ち、弁軸長さの相違により、その長さ相違分（100〜2
00ミクロン）だけスイングアームが横倒れしているた
め、カムのベースサークル時はスイングアームとカムと
の接触は、点接触状態になっている。ここで、その後カ
ムによりスイングアームがリフトさせられると、該スイ
ングアームと該カムとの接触が点接触より線接触へと移
行していく。これによって横倒れは解消するが、リフト
初期の点接触状態における大きな偏心入力によって、前
記スイングアームは今度は逆方向の横倒れを生じる。従
ってスイングアームはカムの回転にしたがって周期的に
大きな横倒れが発生することとなる。

ここで、前記揺動支点部と前記支持部材との当接面を、
前記揺動方向に沿う断面形状が半円であってカムシャフ
ト軸方向に所定の長さを有する半円筒状に形成したの
で、前記横倒れ（ロール）が所定以上に大きくなること
を、該半円筒状の支点面により阻止することとなり、も
って、スイングアームの周期的な大きな横倒れを防止す
ることとなる。

また、弁軸間の弁軸長さの相違は大変小さく（100〜200
ミクロン）、揺動支点部を閉弁方向に大略沿った高さ位
置を調整可能に支持する支持部材に被冠する構成である
ので、前記弁軸間の弁軸長さの相違は該被冠部のガタに
より充分に吸収されることとなり、もって支持部材によ
り各弁軸の弁軸長さの相違を含めたバルブクリアランス
が調整されることとなる。

従って、前記構成によりバルブクリアランスの調整が可
能となる。

〈実施例〉 第１図〜第４図は本考案の一実施例を示す。

図において、２つの吸気弁11a,11bが各気筒毎に設けら
れ、これら吸気弁11a,11bはバルブスプリング12により
それぞれ閉弁付勢されている。

シリンダヘッド13上部にはスイングアーム17の揺動支点
部17aを支持するＴ字状をしたシート部14aが摺動自在に
挿入・支持された油圧式のリフター14が設けられ、該シ
ート部14aの上部は前記スイングアーム17の揺動方向に
沿う断面形状が半円であって、カムシャフト15の軸方向
に所定の長さを有する半円筒状に形成されると共に、該
上部はカムシャフト15の軸と平行に延設されている。

カムシャフト15に設けられたカム16に従動するスイング
アーム17の一端には前記シート14aの半円筒部よりも僅
かに曲率半径の小さな曲率半径を有した半円筒形状の溝
状の揺動支点部17aが形成されている。該揺動支点部17a
はリフター14のシート部14a上部の半円筒部に揺動自在
に被冠されている。なお、リフター14が前記吸気弁11a,
11bの閉弁方向に大略沿う方向であるところの、該リフ
ター14の取付方向に沿ってその取付け高さを調整される
ことにより、前記揺動支点部17aは、該吸気弁11a,11bの
閉弁方向に大略沿った高さ位置が、図１において、上下
方向に調整されるように支持されている。

即ち、リフター14は、揺動支点部17aを閉弁方向に大略
沿った高さ位置を調整可能に支持する支持部材である。

前記スイングアーム17の他端には揺動支点部17a側から
各吸気弁11a,11bの弁軸端部に向かってそれぞれ延びる
一対の腕部が形成され、これによりスイングアーム17が
略Ｙ字状に形成される。該各腕部先端には各吸気弁11a,
11bの弁軸端部と当接するバルブフォロワ17b,17cがそれ
ぞれ形成されている。また、スイングアーム17の略中央
部にはカム16に当接するカムフォロワ18が形成されてい
る。

ここで、バルブフォロワ17b,17cの弁軸端部との当接面
は第１図及び第４図に示すよう凸状の曲面に形成され、
各吸気弁11a,11bの弁軸端部と直線状の当接部を形成し
ている。また、カムフォロワ18のカム16との当接面も同
様に凸状の曲面に形成され、カム16と直線状の当接部を
形成している。

また、各バルブフォロワ17b,17cの当接部には第４図に
示すように、各吸気弁11a,11bの外側近傍にて吸気弁11
a,11bを挟むように鍔部19がそれぞれ突出形成されてい
る。

また、第２図に示すように、リフター14のシート部14a
の中心位置と、カム16及びカムフォロワ18の中心位置
と、がカムシャフト15の軸方向に対して直角な同一直線
上に配設され、かつ、吸気弁11a,11bを該直線に対して
線対称位置に配設している。

本実施例の作用について説明する。

カムシャフト15の回転に従ってカム16が一体的に回転駆
動されるとカム力によりスイングアーム17がリフター14
のシート部14aを中心に揺動される。この揺動力が各バ
ルブフォロワ17b,17cを介して各吸気弁11a,11bに伝達さ
れ、各吸気弁11a,11bが同時に開閉される。

また、バルブクリアランスの調整は次のように行われ
る。

スイングアーム17の腕部は揺動支点部17aを支点とし
て、カム16のカムプロフィールに従って、揺動するもの
である。

従って、カム16とスイングアーム17との位置関係を固定
した場合には、前記揺動支点部17aの閉弁方向に大略沿
った高さ位置を調整可能とすることにより、前記腕部先
端のバルブフォロア17b,17cの閉弁方向に大略沿った高
さ位置を調整することができ、もって、バルブクリアラ
ンスの調整が可能となる。

次に、シート部14aの位置を前記上方向に調整すること
によりバルブクリアランスを調整する際に、該吸気弁11
a,11bの弁軸端部の長さの相違をどのように調整するか
について説明する。

吸気弁11a,11bの弁軸端部における差異に係る弁軸長さ
の相違は大変小さく（100〜200ミクロン）、また、揺動
支点部17aを閉弁方向に大略沿った高さ位置を調整可能
に支持するシート部14aに被冠する構成であるので、前
記弁軸長さの相違は該揺動支点部17aとシート部14aと間
のガタにより充分に吸収されることになる。従って、吸
気弁11a,11bの弁軸端部の長さの相違を含めたバルブク
リアランスを調整することが可能となる。このため、従
来アジャストスクリュ8a,8bを各吸気弁毎に調整してい
たのに比べて、バルブクリアランスの調整個所が半減す
るため、メンテナンス工数を大幅に低減する。

このとき、スイングアーム17はリフター14及び２つの吸
気弁11a,11bに３点接触しつつ支持されてカム16により
揺動されるためスイングアーム17と各吸気弁11a,11bと
のガタはない。

特にリフター14のシート部14a上部とスイングアーム17
の揺動支点部17aとの当接面をカムシャフト15軸方向と
平行な円筒状に形成し、該シート部14aに揺動支点部17a
を揺動自在に被冠したため、スイングアーム17が上下に
揺動する際にスイングアーム17にはカムシャフト15の軸
方向と平行な面内における回動や揺動が生ずることなく
スイングアーム17を円滑に揺動させることができる。
尚、円筒状に形成せず球面状にすると、スイングアーム
17の揺動方向と垂直の方向面内でのスイングアーム17の
規制がないため、１つのリフター14で該スイングアーム
17と吸気弁11a,11bとのクリアランス調整ができない。

また、該シート部14aの上部は前記スイングアーム17の
揺動方向に沿う断面形状が半円であって、カムシャフト
15の軸方向に所定の長さを有する半円筒状に形成される
ので、スイングアーム17にカム16が当接する際の該スイ
ングアーム16の大きな横倒れ（ロール）を防止すること
が可能となる。

即ち、吸気弁11a,11bの弁軸長さの相違により、その長
さ相違分（100〜200ミクロン）だけスイングアーム17が
横倒れしているため、カム16のベースサークル時はスイ
ングアーム17とカム16との接触は、点接触状態になって
いる。ここで、その後カム16によりスイングアーム17が
リフトさせられると、該スイングアーム17と該カム16と
の接触が点接触より線接触へと移行していく。これによ
って横倒れは解消するが、リフト初期の点接触状態にお
ける大きな偏心入力によって、前記スイングアーム17は
今度は逆方向の横倒れを生じる。従ってスイングアーム
17はカム16の回転にしたがって周期的に大きな横倒れが
発生することとなる。

ここで、シート部14aが球面状に形成されている場合に
は、前記横倒れ（ロール）が限り無く大きくなる可能性
があり、該横倒れによる異音発生の惧れがある。

しかしながら、本実施例では、シート部14aを前記揺動
方向に沿う断面形状が半円であってカムシャフト15軸方
向に所定の長さを有する半円筒状に形成したので、前記
横倒れ（ロール）が所定以上に大きくなる場合は、該半
円筒状の支点面により阻止することとなる。もって、ス
イングアーム17の周期的な大きな横倒れを防止すること
となり、該横倒れに起因する異音の発生を防止すること
が可能となる。

また、アジャストスクリュウを設けることなくスイング
アーム17の端部に形成したバルブフォロワ17b,17cを吸
気弁11a,11bの弁軸端部に当接させるようにしたので、
部品点数が従来よりも低減し機構も簡易化される。

また、前記バルブフォロワ17b,17cの端部に吸気弁11a,1
1bを挟むように鍔部19をそれぞれ設けたので、スイング
アーム17が吸気弁11a,11bの弁軸端部から外れるのを防
止できる。

さらに、リフター14のシート部14aとカム16とカムフォ
ロワ18の中心位置をカムシャフト15の軸方向と直角な同
一直線上に配設するとともにその直線に対して吸気弁11
a,11bを線対称に配置したので、バルブフォロワ17b,17c
がバルブ反力を略均等に受けるため各接触面の異常摩耗
を防止できる。

なお、実施例ではシート14a側を凸状に形成し、揺動支
点部17a側を凹形状としたが、この逆の形状に形成して
各々を被冠させるようにしても同様な効果を奏する。
尚、本実施例は吸気弁11a,11bについて述べたが、排気
弁についても同様である。

〈考案の効果〉 以上説明してきたように、この考案によれば、カムシャ
フトのカムに従動するスイングアームの一端に半円筒状
となした揺動支点部を、該揺動支点部を閉弁方向に大略
沿った高さ位置を調整可能に支持する半円筒状に形成さ
れた支持部材に被冠することにより揺動自在に支持する
とともに、揺動支点部側から前記２つの同種の弁の弁軸
端部に向かって延設される前記弁軸端部に当接する一対
の腕部を形成し、かつ、前記揺動支点部と前記支持部材
との当接面を、前記揺動方向に沿う断面形状が半円であ
ってカムシャフト軸方向に所定の長さを有する半円筒状
に形成したスイングアームを揺動させることでバルブク
リアランスを調整でき、メンテナンス工数及び部品点数
の低減化を図ることができると共に、１つの位置調整可
能支持部材でクリアランス調整を行うことが可能とな
る。さらに、本構成によれば、２つの同種の弁の弁軸長
さの相違は大変小さいので、前記弁軸間の弁軸長さの相
違は該被冠部のガタにより充分に吸収され、もって前記
各弁軸長さの相違を含めたバルブクリアランスの調整が
可能となると共に、前記弁軸長さの相違により生じるス
イングアームの横倒れが所定以上に大きくなることを阻
止できることになり、もって、スイングアームの周期的
な大きな横倒れは防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す動弁装置の要部正面
図、第２図は同上の平面図、第３図はリフターの斜視
図、第４図は第１図のIV−IV断面図、第５図は従来の動
弁装置を示す斜視図である。 11a,11b…吸気弁、13…シリンダヘッド、14…リフタ
ー、14a…シート部、15…カムシャフト、17…スイング
アーム、17a…揺動支点部、17b,17c…バルブフォロワ、
16…カム、18…カムフォロワ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気弁と排気弁との少なくとも一方を気筒
   毎に２個ずつ備えた内燃機関において、カムシャフトの
   カムに従動するスイングアーム一端の揺動支点部を、該
   揺動支点部を閉弁方向に大略沿った高さ位置を調整可能
   に支持する支持部材に被冠することにより揺動自在に支
   持すると共に、前記揺動支点部側から前記２つの同種の
   弁の弁軸端部に向かって延設され前記弁軸端部に当接す
   る一対の腕部を形成し、かつ、前記揺動支点部と前記支
   持部材との当接面を、前記揺動方向に沿う断面形状が半
   円であってカムシャフト軸方向に所定の長さを有する半
   円筒状に形成したことを特徴とする内燃機関の動弁装
   置。