JPH0842310A - 内燃機関の直動型動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関における動弁系の軽量、小型化を図
る。 【構成】 シリンダヘッドと一体をなす案内筒５内に、
必要最小限の板厚としたカム受板１０を上下に摺動可能
に嵌合し、エンジンバルブ１を、回転カム９によりカム
受板１０を介して駆動する。これにより、従来のタペッ
トに相当するカム受板１０の上下寸法が小となり、動弁
系の軽量、小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の直動型の動
弁装置に係り、特に、小型、軽量化を図った動弁装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、主にＤＯＨＣエンジンに用いら
れる従来の直動型の動弁装置を示すもので、エンジンバ
ルブ(01)の軸部(01a)の端部外周面における環状溝(02)
に嵌合した１対のコッタ(03)(03)と、両コッタ(03)によ
り止着されたスプリングリテーナ(04)と、シリンダヘッ
ド(図示略)と一体をなす案内筒(05)の内底面とスプリン
グリテーナ(04)の下面との間に縮設されたバルブスプリ
ング(06)と、エンジンバルブ(01)の上端部を上方より覆
うようにして、前記案内筒(05)のボア(05a)内に上下に
摺動可能として嵌挿されたタペット(07)とよりなってい
る。

【０００３】エンジンバルブ(01)の軸端は、タペット(0
7)の頂壁(07a)の下面中央と当接しており、頂壁(07a)の
上面の円皿状の保持孔(07b)に嵌挿した弁隙間調整用の
シム(08)の上面には、回転カム(09)が接触している。

【０００４】このような直動型の動弁装置は、動弁系の
部品点数が比較的少なく、かつ回転カム(09)が弁体の直
上に位置しているため、エンジンの許容回転数を高める
ことができ、出力性能を向上しうる利点がある。

【０００５】ところで、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、動弁系の重量であり、それ
が大きくなるほど、慣性重量が大となって、回転カムに
対する弁体の追従性が損なわれ、吸、排気効率が悪化し
て出力低下を招く。

【０００６】そのため、最近では、タペット(07)やスプ
リングリテーナ(04)を、これまでの鉄製からアルミニウ
ム合金製としたり、エンジンバルブ(01)をチタン合金や
セラミックスにより形成するなどして、動弁系をより一
層軽量化する試みがなされている。

【０００７】しかし、動弁系の構造、特に、タペット本
体の形状を変更して軽量化を試みた例は殆んどなく、こ
の種の動弁装置用のタペット(07)は、従来より一貫し
て、上面が閉塞された円筒体に形成されているのが一般
的である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなタペット
(07)では、比較的長寸の円筒状胴部(07c)を有している
ため、その軽量化には限度がある。

【０００９】また、胴部(07c)を有していると、それが
嵌合されるシリンダヘッドの案内筒(05)の軸方向の寸法
が必然的に大となる。その結果、案内筒(05)やシリンダ
ヘッドの上下寸法、エンジンバルブ(01)の全長、及び動
弁装置全体の上下寸法は大となり、また、それに付随し
て、エンジン単体の高さも高くなって大型化するため、
車体設計時の自由度が制限される。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、タペットの形状を変更することにより、
動弁系の軽量化と小型化が図れるようにした内燃機関の
直動型動弁装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【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) シリンダヘッドに、コッタ、スプリングリテーナ
及びバルブスプリングをもって常時上向に付勢して組付
けられたエンジンバルブの軸部の上端部を、シリンダヘ
ッドと一体をなす案内筒内に収容し、該案内筒内に、上
面が回転カムと接触するとともに、下面中央が前記エン
ジンバルブの軸部の端面と当接する所要厚さのカム受板
を、上下に摺動可能に嵌合する。

【００１２】(２) 上記(１)項において、エンジンバル
ブの軸部の端面と、カム受板の下面中央との接触面積を
大にするべく、それらのいずれか一方を、なだらかな球
面とする。

【００１３】(３) 上記(１)項において、エンジンバル
ブの軸端を球頭部とし、この球頭部を、カム受板の下面
中央に形成した前記球頭部と同じ曲率の上向凹面に密接
させる。

【００１４】(４) 上記(１)〜(３)項において、カム受
板における案内筒内に嵌合されている領域の寸法を、エ
ンジンバルブのリフト量とほぼ同等か若干大とする。

【００１５】

【作用】エンジンバルブは、カム受板を回転カムが押圧
することにより駆動されるため、従来のタペットのよう
に、比較的長寸の円筒状胴部が不要となり、動弁系が軽
量化するとともに小型化が図れる。

【００１６】

【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に示す従来例と同様の部材には、そ
の符号より冒頭の「０」を削除した符号を付すにとどめ
て、詳細な説明を省略する。

【００１７】図１は、本発明の第１実施例を示し、シリ
ンダヘッドと一体をなす案内筒(５)の上部のボア(5a)内
には、クロム鋼やねずみ鋳鉄等の硬質金属材料よりなる
ほぼ円盤形のカム受板(10)が、上下に摺動可能として嵌
挿されている。

【００１８】カム受板(10)における案内筒(５)内に嵌合
されている領域の寸法は、エンジンバルブ(１)のリフト
量とほぼ同等か若干大となるようにしてあり、従って、
カム受板(10)の板厚は、リフト量よりも僅かに大となす
るのが好ましい。このようにすると、回転カム(９)によ
る押圧時においてカム受板(10)に大きな偏荷重が作用し
た際、カム受板(10)の傾動は僅かとなり、案内筒(５)の
ボア(5a)内を円滑に摺動することができ、しかもカム受
板(10)の重量及び上下寸法を最小限に抑えうる。

【００１９】カム受板(10)の下面中央は、下向きのなだ
らかな球面(10a)としてあり、この球面(10a)は、エンジ
ンバルブ(１)の軸部(1a)の上端と当接している。なお、
カム受板(10)の下面を平坦面とし、エンジンバルブ(１)
の軸部(1a)の端面を球面としてもよい。

【００２０】(11)は、カム受板(10)に貫設した導油孔
で、その下端を、軸部(1a)と球面(10a)との接触面に向
かって開口することにより、互いの接触面が潤滑される
ようになっている。

【００２１】この第１実施例によると、カム受板(10)は
円盤形をなしており、従来のタペットのような円筒状胴
部を有していないため、その分、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。

【００２２】また、カム受板(10)の板厚を最小限として
いるので、案内筒(５)の上下寸法を従来に比して短寸と
することができる。その結果、シリンダヘッドの上下寸
法、エンジンバルブ(１)の全長、バルブスプリング(６)
の上下寸法(巻き数)及び動弁装置全体の上下寸法は小と
なり、かつエンジン単体の組立完成後の高さをも小とし
うる。

【００２３】カム受板(10)の下面をなだらかな球面(10
a)とし、エンジンバルブ(１)の軸端と点接触するように
してあるため、カム受板(10)が、回転カム(９)による押
圧時において傾動しても、エンジンバルブ(１)に大きな
偏荷重は作用せず、球面(10a)とエンジンバルブ(１)の
軸端面との接触面が局部的に摩耗するのが防止される。

【００２４】なお、上記第１実施例において、弁隙間の
調整は、厚さの異なるカム受板(10)を複数用意し、これ
を選択して使用することにより、行いうる。

【００２５】図２は、本発明の第２実施例を示す。この
実施例では、エンジンバルブ(１)の軸部(1a)の上端部
を、球頭部(12)とし、この球頭部(12)の上端を、カム受
板(13)の下面中央に形成した、球頭部(12)と同じ曲率の
上向凹面(13a)に密接させたものである。

【００２６】(11)は、図１と同様、球頭部(12)と上向凹
面(13a)との接触面に、潤滑油を供給するための導油孔
である。

【００２７】第２実施例においても、上記第１実施例と
同様の作用効果を奏しうるとともに、エンジンバルブ
(１)の軸端部とカム受板(13)との接触面積が大きく、面
圧が低下するので、互いの接触面の摩耗は少なくなる。

【００２８】また、カム受板(13)とエンジンバルブ(１)
とは、球面で接触しているため、カム受板(13)が、回転
カム(９)(図１参照)による押圧時に傾動しようとする
際、カム受板(13)は、エンジンバルブ(１)の球頭部(12)
に対してすべることとなる。従って、カム受板(13)より
の偏荷重が、エンジンバルブ(１)に直接曲げ応力となっ
て作用するのが防止される。

【００２９】図３は、本発明の第３実施例を示し、この
実施例では、エンジンバルブ(１)の軸端部を、拡径した
球頭部(14)とし、これを図２と同様、カム受板(13)の上
向凹面(13b)に密接させたものである。

【００３０】第３実施例によると、上記第２実施例のも
のに比して接触面積が大となるので、接触面の摩耗はよ
り少なくなる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を得ることが
できる。 (ａ) エンジンバルブを駆動するカム受板は、従来のタ
ペットのような円筒状胴部を有していないため、動弁系
の軽量化と小型化が図れる。

【００３２】(ｂ) その結果、エンジンの許容回転数を
高めうるとともに、カム受板を案内する案内筒、シリン
ダヘッド、及びそれに組込まれた動弁装置全体の上下寸
法を小さくでき、エンジン単体の高さは小となる。

【００３３】(ｃ) 請求項２記載の発明によれば、エン
ジンバルブに大きな偏荷重の作用するのが防止されるの
で、カム受板とエンジンバルブとの接触面が局部的に摩
耗する恐れはない。

【００３４】(ｄ) 請求項３記載の発明によれば、カム
受板とエンジンバルブとの接触面積が大となって、接触
面の摩耗を少なくしうるとともに、カム受板よりの偏荷
重が、エンジンバルブに直接曲げ応力となって作用する
ことが防止される。

【００３５】(ｅ) 請求項４記載の発明によれば、回転
カムの円滑な摺動運動に支障を起こすことなく、カム受
板の重量及び上下寸法を最小限としうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す要部の中央縦断正面
図である。

【図２】同じく第２実施例を示す要部の中央縦断正面図
である。

【図３】同じく第３実施例を示す要部の中央縦断正面図
である。

【図４】従来の動弁装置の要部を示す中央縦断正面図で
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 (４)スプリングリテーナ (５)案内筒 (5a)ボア (６)バルブスプリング (９)回転カム (10)カム受板 (10a)球面 (11)導油孔 (12)球頭部 (13)カム受板 (13a)(13b)凹面 (14)球頭部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッドに、コッタ、スプリング
   リテーナ及びバルブスプリングをもって常時上向に付勢
   して組付けられたエンジンバルブの軸部の上端部を、シ
   リンダヘッドと一体をなす案内筒内に収容し、該案内筒
   内に、上面が回転カムと接触するとともに、下面中央が
   前記エンジンバルブの軸部の端面と当接する所要厚さの
   カム受板を、上下に摺動可能に嵌合したことを特徴とす
   る内燃機関の直動型動弁装置。
2. 【請求項２】 エンジンバルブの軸部の端面と、カム受
   板の下面中央との接触面積を大にするべく、それらのい
   ずれか一方を、なだらかな球面としたことを特徴とする
   請求項１記載の内燃機関の直動型動弁装置。
3. 【請求項３】 エンジンバルブの軸端を球頭部とし、こ
   の球頭部を、カム受板の下面中央に形成した前記球頭部
   と同じ曲率の上向凹面に密接させたことを特徴とする請
   求項１記載の内燃機関の直動型動弁装置。
4. 【請求項４】 カム受板における案内筒内に嵌合されて
   いる領域の寸法を、エンジンバルブのリフト量とほぼ同
   等か若干大としたことを特徴とする請求項１〜３のいず
   れかに記載の内燃機関の直動型動弁装置。