JPH08105308A

JPH08105308A - 内燃機関用バルブローテータ

Info

Publication number: JPH08105308A
Application number: JP24306894A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Aoki; 孝之青木
Original assignee: Fuji Oozx Inc; Fuji Valve Co Ltd
Current assignee: Fuji Oozx Inc
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-23
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JP3357965B2

Abstract

(57)【要約】【目的】バルブローテータの軽量化とコスト低減を図
るとともに、潤滑性を向上させ、かつエンジンバルブを
確実に強制回転させうるようにする。【構成】エンジンバルブ１の軸端部に止着されたロー
テータ本体１０の外向鍔１０ａの下面に、円周方向に並
ぶ複数又は全周に亘る環状の上向きの凹溝５を形成し、
この凹溝５内に収容されたコイルばね６の下端を皿ばね
９の上面と当接させるとともに、皿ばね９の下面を弁ば
ね８の上端に当接させる。これにより、従来のリテーナ
は不要となり、エンジンバルブ１は、ローテータ本体１
０とともに強制回転させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンバルブをその
軸線回りに強制回転させるようにしたバルブローテータ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のバルブローテータとしては、鋼
球、又はローラ式のものと、コイルばね式のものとが知
られており、図５は、従来のコイルばね式のバルブロー
テータを示す。

【０００３】エンジンバルブ(01)の軸端部に形成された
環状溝(02)には、径方向に対向する１対のコッタ(03)が
係止され、このコッタ(03)のテーパ状をなす外周面に
は、胴部の上端に外向鍔(04a)を連設した、ほぼ円筒形
のローテータ本体(04)が嵌合されている。

【０００４】外向鍔(04a)の下面には、円周方向に全周
に亘る上向きの凹溝(05)が形成され、この凹溝(05)内に
は、下端が凹溝(05)より僅かに突出する回転力付与部
材、すなわちコイルばね(06)が収容されている。

【０００５】ローテータ本体(04)には、下半部が小径と
なっている段付リング状のリテーナ(07)が外嵌され、リ
テーナ(07)上部の大径部の下面には、弁ばね(08)の上端
が当接している。

【０００６】ローテータ本体(04)の外周部と、リテーナ
(07)の大径部の内周とに、それぞれ皿ばね(09)の内外縁
を係止し、この皿ばね(09)の上面により、前記コイルば
ね(06)を、上方に向かって押圧している。

【０００７】ロッカアーム（図示略）により押圧され
て、エンジンバルブ(01)が開き始め、その軸部(01a)が
下降して、弁ばね(08)の荷重が増加すると、皿ばね(09)
は、リテーナ(07)により上向きに撓ませられる。そのた
め、凹溝(05)内の奧面に当接しているコイルばね(06)
は、強く押圧されて一定の円周方向に倒れ、それによる
水平方向の力によって、ローテータ本体(04)は、図６に
示すように、矢印方向に水平回転させられ、エンジンバ
ルブ(01)は、コッタ(03)を介して軸線回りに強制回転さ
せられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】エンジンの許容回転数
を高めるうえで最も障害となるのは、動弁系の質量であ
り、これが大きい程、慣性質量が増大して、閉弁時に弁
体がおどり、エンジン性能を低下させる。

【０００９】このような見地に鑑みると、上述のような
バルブローテータは、部品点数が多く、かつ各部品も比
較的大型であるため、質量的に不利であり、しかも、製
造コストも高くなるという問題がある。そのため、バル
ブローテータのより一層の軽量化と低廉化が求められて
いる。

【００１０】また、従来のバルブローテータは、コイル
ばね(06)や皿ばね(09)が、ローテータ本体(04)とリテー
ナ(07)により袋状に覆われているため、動弁運動による
潤滑油の飛沫が、各部材同士の接触部に行き渡りにく
く、良好な潤滑性を得るのが困難であった。

【００１１】さらに、従来のバルブローテータは、リテ
ーナ(07)の上端部(07a)を内向きにかしめることによ
り、ローテータ本体(04)と係合させてあるため、万一か
しめ方にばらつきが生じ、ローテータ本体(04)に強く接
触すると、ローテータ本体(04)の回転が不円滑となり、
バルブローテータ本来の機能を損なう恐れがある。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、リテーナを廃止することにより、軽量化
とコスト低減を図るとともに、潤滑性を向上させ、かつ
エンジンバルブを確実に強制回転させうるようにした、
内燃機関用バルブローテータを提供することを目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (１) 上下方向を向くエンジンバルブの軸端部に止着さ
れたローテータ本体の外向鍔の下面に、同一円周上に並
ぶ複数又は全周に亘る環状の上向きの凹溝を形成し、こ
の凹溝内に移動又は傾動可能として収容された回転力付
与部材の下側面を、皿ばねの上面と当接させるととも
に、皿ばねの下向傾斜側の下面を、弁ばねの上端に圧接
させる。

【００１４】(２) 上記(１)項において、外向鍔の外周
端に、下向きの筒部を形成し、この筒部内に弁ばねの上
端部を収容する。

【００１５】(３) シリンダヘッドにおけるエンジンバ
ルブの軸部の貫通部に、軸線回りに回転不能として設け
たローテータ本体の外向鍔の上面に、円周方向に並ぶ複
数又は全周に亘る環状の凹溝を形成し、この凹溝内に移
動又は傾斜可能として収容された回転力付与部材の上側
面を、皿ばねの下面と当接させるとともに、皿ばねの上
向傾斜側の上面を、上端がエンジンバルブと一体をなす
ばね受けにより支持された弁ばねの下端に圧接させる。

【００１６】(４) 上記(３)項において、外向鍔をシリ
ンダヘッドに形成した凹孔内に収容し、かつ弁ばねの下
端部を凹孔内に位置させる。

【００１７】(５) 上記(３)及び(４)項において、ロー
テータ本体を、薄肉鋼板のプレス加工により形成する。

【００１８】

【作用】請求項１および２記載の発明によると、エンジ
ンバルブが開き始めて弁ばねの荷重が増加すると、弁ば
ねに直接当接している皿ばねは上向きに撓み、ローテー
タ本体の凹溝内に収容した回転力付与部材が移動又は傾
動することにより、ローテータ本体とともにエンジンバ
ルブは水平回転させられる。

【００１９】請求項３〜５記載の発明によると、エンジ
ンバルブが開き始めて弁ばねの荷重が増加すると、弁ば
ねに直接当接している皿ばねは下向きに撓み、ローテー
タ本体の凹溝内に収容した回転力付与部材が移動又は傾
動することにより、エンジンバルブは、皿ばね、弁ばね
及びばね受けを介して水平回転させられる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて説
明する。なお、図５に示す従来例と同一の部材には、そ
の符号より冒頭の「０」を除いた符号を付すにとどめ、
その詳細な説明を省略する。

【００２１】図１は、本発明の第１実施例を示すもの
で、従来とほぼ同形をなすローテータ本体(10)における
外向鍔(10a)の外周端には、短寸の筒部(10b)が、下向き
に連設されている。

【００２２】外周部が下傾する皿ばね(９)は、筒部(10
b)内に収容され、ローテータ本体(10)の胴部(10c)の外
周面に止着したスナップリング(11)により、脱落が防止
されている。弁ばね(８)の上端は、皿ばね(９)の外周付
近の下面に当接しており、かつ筒部(10b)内において側
方へ移動するのが阻止されている。

【００２３】エンジンバルブ(１)が開き始めて、弁ばね
(８)の荷重が増し、皿ばね(９)が上向きに撓むと、回転
力付与部材であるコイルばね(６)が皿ばね(９)により強
く押圧されて一方に倒れる。この際の水平方向の力によ
って、ローテータ本体(10)は、従来と同様、水平回転さ
せられ、エンジンバルブ(１)を強制回転させる。

【００２４】上述した実施例のバルブローテータは、弁
ばね(８)の上端を直接皿ばね(９)に当接させて、従来の
ようなリテーナを廃止したことにより、コストが低減
し、かつ動弁系の軽量化が図れるため、慣性質量が小と
なってエンジンの許容回転数を高めうる。

【００２５】また、コイルばね(６)や皿ばね(９)が収容
されているローテータ本体(10)の外向鍔(10a)の下面
は、大きく開放されているため、動弁運動により飛散し
た潤滑油が、コイルばね(６)等の収容凹部内に入り込み
易くなり、各部材の潤滑性が良好となって、接触部の摩
耗を抑えることができる。

【００２６】さらに、リテーナを廃止したことにより、
そのかしめ方によって従来生じていたローテータ本体の
回転不良を防止しうるとともに、バルブローテータの組
付性が向上する。

【００２７】図２は、本発明の第２実施例を示す。この
実施例は、弁ばね(８)の下端にバルブローテータが装着
された下付型を示すもので、上記第１実施例と概ね同形
をなす冷間鍛造又は焼結製のローテータ本体(12)は、シ
リンダヘッド(13)に形成された円形の凹孔(13a)内に、
上下を倒立させた状態で、回転不能として嵌合されてい
る。

【００２８】エンジンバルブ(１)の軸部(1a)は、ローテ
ータ本体(12)の中央の胴部(12a)を、バルブガイド(14)
を介して貫通しており、軸端部には、ばね受け(15)が止
着されている。ローテータ本体(12)の外向鍔(12b)に形
成された環状の凹溝(５)には、上述と同様のコイルばね
(６)が収容されており、コイルばね(６)の上面には、内
周部が下傾する皿ばね(16)を当接させてある。

【００２９】弁ばね(８)の下端は、皿ばね(16)の上向き
傾斜側、すなわち外周端寄りの上面に当接させてあり、
かつ上端は、ばね受け(15)の下面と当接している。(11)
は、スナップリングである。なお、弁ばね(８)の下端部
は、シリンダヘッド(13)の凹孔(13a)の内壁により、側
方へ移動するのが規制され、皿ばね(16)より脱落するの
が防止されるようにしてある。

【００３０】エンジンバルブ(１)が開き始め、弁ばね
(８)の荷重が増加すると、皿ばね(16)は下向きに撓み、
そのときの押圧力により、コイルばね(６)は一方に倒れ
る。この際の水平方向の力により、皿ばね(16)及びそれ
に接触している弁ばね(８)は軸線回りに回転する。その
結果、弁ばね(８)と当接しているばね受け(15)は回転
し、ばね受け(15)にコッタ(図示略)を介して一体的に係
合されたエンジンバルブ(１)は、強制回転させられる。

【００３１】第２実施例のバルブローテータは、動弁部
分に装着されていないので、軽量化についての効果を期
待する必要はない。しかし、上述した第１実施例と同
様、弁ばね(８)を直接皿ばね(16)に当接させて、リテー
ナを廃止したことにより、コスト低減が可能となるとと
もに、ローテータが回転不良を起こすのを防止しうる。

【００３２】また、ローテータ本体(12)は、シリンダヘ
ッド(13)の凹孔(13a)内に嵌合されており、しかも外向
鍔(12b)の上方が大きく開放されているため、コイルば
ね(６)や皿ばね(16)が収容されている凹部に潤滑油が留
まり易くなり、各部材の接触部の潤滑性は著しく向上す
る。

【００３３】図３及び図４は、それぞれ本発明の第３、
第４実施例を示す。これらの実施例は、上記第２実施例
と同じ下付型のバルブローテータを示すもので、ローテ
ータ本体(17)の構成のみを異ならせてある。

【００３４】すなわち、第３実施例のローテータ本体(1
7)は、比較的薄肉の鋼板をプレス加工することにより、
胴部(17a)の下端に、コイルばね(６)を収容するための
外向きの収容凹部(17b)を連設した構成となっている。
胴部(17a)の上端には、皿ばね(９)の脱落を防止するた
めの外向の折曲部(17c)が連設されている。

【００３５】図４に示す第４実施例のバルブローテータ
は、上述と同様のローテータ本体(17)の収容凹部(17b)
の外周端に、Ｌ字形断面の上向きの案内筒(17d)を連設
したものである。

【００３６】弁ばね(８)の下端部は、案内筒(17d)内に
位置して、側方へ移動するのが規制されている。従っ
て、第４実施例においては、上記第２、第３実施例のよ
うに、シリンダヘッド(13)に凹孔(13a)を形成して、そ
の内壁により弁ばね(８)の側方移動を規制するようにす
る必要はない。

【００３７】上記第３、第４実施例のバルブローテータ
のように、ローテータ本体(17)をプレスにより成形する
と、第２実施例のような冷間鍛造や焼結製のものに比し
て、製造工程が簡略化される。また、皿ばね(９)の脱落
を防止するするスナップリング(11)を廃止しうるので、
部品点数が減少し、コストの低減が図れる。

【００３８】なお、上記実施例では、いずれも、回転力
付与部材にコイルばね(６)を用いたが、これに代えて鋼
球又はローラを用いてもよい。この際には、一般的なバ
ルブローテータのように、鋼球又はローラを常時凹溝
(５)内の傾斜面の下方に向かって付勢する圧縮コイルば
ねを併用するのがよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を得る
ことができる。 (ａ) 弁ばねを直接皿ばねに当接させ、従来のようなリ
テーナを廃止したことにより、動弁系の軽量化が図れ、
エンジンの許容回転数を高めうる(請求項１)。

【００４０】(ｂ) リテーナが廃止された結果、エンジ
ンバルブは確実に強制回転させられるようになり、かつ
皿ばねや回転力付与部材等の収容部の潤滑性が向上する
ので、各部材の接触部の摩耗を最小限に抑えることがで
き、さらにバルブローテータのコスト低減が可能となる
(請求項１、３)。

【００４１】(ｃ) 請求項２及び４に記載の発明によれ
ば、弁ばねの側方への移動が規制されて安定的に伸縮す
るので、皿ばねに偏荷重等の作用するのが防止される。

【００４２】(ｄ) 請求項５記載の発明によれば、ロー
テータ本体の製造工程が簡略化するので、製造コストが
低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を備える動弁装置の要部を
示す中央縦断正面図である。

【図２】同じく第２実施例を備える動弁装置の要部を示
す中央縦断正面図である。

【図３】同じく第３実施例を示す半断面図である。

【図４】同じく第４実施例を示す半断面図である。

【図５】従来のバルブローテータを備える動弁装置の要
部を示す一部切欠正面図である。

【図６】図５におけるＡ−Ａ線に沿う拡大縦断側面図で
ある。

【符号の説明】

(１)エンジンバルブ (1a)軸部 (２)環状溝 (３)コッタ (５)凹溝 (６)コイルばね (８)弁ばね (９)皿ばね (10)ローテータ本体 (10a)外向鍔 (10b)筒部 (10c)胴部 (11)スナップリング (12)ローテータ本体 (12a)胴部 (12b)外向鍔 (13)シリンダヘッド (13a)凹孔 (14)バルブガイド (15)ばね受け (16)皿ばね (17)ローテータ本体 (17a)胴部 (17b)収容凹部 (17c)折曲部 (17d)案内筒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上下方向を向くエンジンバルブの軸端部
に止着されたローテータ本体の外向鍔の下面に、同一円
周上に並ぶ複数又は全周に亘る環状の上向きの凹溝を形
成し、この凹溝内に移動又は傾動可能として収容された
回転力付与部材の下側面を、皿ばねの上面と当接させる
とともに、皿ばねの下向傾斜側の下面を、弁ばねの上端
に圧接させたことを特徴とする内燃機関用バルブローテ
ータ。
【請求項２】外向鍔の外周端に、下向きの筒部を形成
し、この筒部内に弁ばねの上端部を収容したことを特徴
とする請求項１記載の内燃機関用バルブローテータ。
【請求項３】シリンダヘッドにおけるエンジンバルブ
の軸部の貫通部に、軸線回りに回転不能として設けたロ
ーテータ本体の外向鍔の上面に、円周方向に並ぶ複数又
は全周に亘る環状の凹溝を形成し、この凹溝内に移動又
は傾斜可能として収容された回転力付与部材の上側面
を、皿ばねの下面と当接させるとともに、皿ばねの上向
傾斜側の上面を、上端がエンジンバルブと一体をなすば
ね受けにより支持された弁ばねの下端に圧接させたこと
特徴とする内燃機関用バルブローテータ。
【請求項４】外向鍔をシリンダヘッドに形成した凹孔
内に収容し、かつ弁ばねの下端部を凹孔内に位置させた
ことを特徴とする請求項３記載の内燃機関用バルブロー
テータ。
【請求項５】ローテータ本体を、薄肉鋼板のプレス加
工により形成したことを特徴とする請求項３又は４記載
の内燃機関用バルブローテータ。