JPH108920A

JPH108920A - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPH108920A
Application number: JP16596696A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Otaki; 大滝　　亮一; Hiroshi Suzuki; 鈴木　　寛
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-13

Abstract

(57)【要約】【目的】構成部品に面倒な加工を施す事なく、バルブ
リフタ１１が回転する事を防止する。そして、カム２１
の外周面とローラ１６の外周面との接触状態を線接触に
維持する。【構成】バルブリフタ１１の外端面に形成した凹部１
４の内側に、ローラ１６を回転自在に支持する。このロ
ーラ１６の外周面とカム２１の外周面とを接触させた状
態で、このカム２１の一部が上記凹部１４内に入り込
む。そして、カム２１の外側面２１ａ、２１ａと凹部１
４の内側面１４ａ、１４ａとの係合により、上記バルブ
リフタ１１が回転する事を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係るエンジンの動弁装
置は、自動車の走行用等として使用されるエンジンの吸
気口又は排気口を開閉する為の弁を、クランクシャフト
の回転に同期して往復移動させる。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの吸気弁及び排気弁は、クラン
クシャフトの回転と同期して往復移動し、吸気口又は排
気口を開閉しなければならない。この様な吸気弁及び排
気弁を往復移動させる為の動弁装置は、上記クランクシ
ャフトの回転と同期して回転するカムシャフトと、この
カムシャフトの中間部に支持されてこのカムシャフトと
共に回転するカムと、このカムの外周面の変位に基づい
て上記吸気弁又は排気弁を往復移動させるバルブリフタ
とを備える。又、近年のエンジンでは、このバルブリフ
タに枢軸を支持すると共に、この枢軸の周囲にローラを
回転自在に支持し、このローラの外周面と上記カムの外
周面とを転がり接触させる事が提案されている。この様
に、バルブリフタと上記カムシャフトとの係合部を転が
り接触させる事により、この係合部に作用する摩擦力を
低減し、燃料消費率を向上させる事ができる。

【０００３】この様な構造の場合には、上記ローラの外
周面と上記カムの外周面とを線接触させる為、上記枢軸
とカムシャフトとを平行に保つ必要がある。これら枢軸
とカムシャフトとが非平行になると、上記ローラの外周
面と上記カムの外周面とが点接触し、接触部に過大な面
圧が作用して、上記各外周面の耐久性が損なわれる。こ
の為従来から、例えば実開昭６０−６６８０４号公報に
記載されている様に、ローラの端縁部に外向フランジ状
の鍔部を設け、この鍔部とカムの片側面とを係合させた
り、或はローラの外周面とカムの外周面とを凹凸係合さ
せたりして、上記ローラを枢支した枢軸とカムシャフト
とを平行に保持する事が考えられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の様に
ローラの端縁部に外向フランジ状の鍔部を設ける場合に
は、鍔部を備えたローラの製造が面倒で、動弁装置のコ
スト上昇を招く。又、ローラの外周面とカムの外周面と
を凹凸係合させる為の加工は面倒で、実用的ではなく、
仮に加工を行なえたとしても、相当のコスト上昇が避け
られない。本発明のエンジンの動弁装置は、この様な事
情に鑑みて、過度のコスト上昇を招く事なく、ローラの
外周面とカムの外周面とを線接触させる事が可能な構造
を実現するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンの動弁
装置は、前述した従来のエンジンの動弁装置と同様に、
エンジンの燃焼室に通じる口を開閉する弁体と同期して
往復移動するバルブリフタと、このバルブリフタに支持
された枢軸の周囲に回転自在に支持されたローラと、上
記エンジンのクランクシャフトと同期して回転するカム
シャフトの外周面に支持されてこのカムシャフトと共に
回転するカムとを備える。そして、このカムの外周面と
上記ローラの外周面とを当接させる事により上記弁体
を、上記クランクシャフトの回転に同期させて往復移動
させる。特に、本発明のエンジンの動弁装置に於いて
は、上記バルブリフタの一部若しくはこのバルブリフタ
に固定された部材の一部を、上記カムの少なくとも片側
面外周縁寄り部分に係合させる事により、上記バルブリ
フタの回転を防止する。

【０００６】

【作用】上述の様に構成される本発明のエンジンの動弁
装置の場合には、バルブリフタの一部若しくはこのバル
ブリフタに固定された部材の一部を、上記カムの少なく
とも片側面外周縁寄り部分に係合させる事により、上記
バルブリフタの回転を防止している為、ローラやカムに
面倒な加工を施す必要がない。従って、著しいコスト上
昇を招く事なく、ローラ及びカムの外周面の耐久性を確
保できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。例えばアルミニウム合金により
造られたエンジンのシリンダヘッド１には、より硬質の
金属により円管状に造られたバルブガイド２をインサー
トし、このバルブガイド２の内側に、吸気弁或は排気弁
である弁体３を構成するバルブステム４を、軸方向（図
１、３の上下方向）に亙る摺動自在に挿通している。上
記弁体３は、所謂きのこ弁と呼ばれるもので、上記バル
ブステム４の軸方向に亙る往復移動に基づき、このバル
ブステム４の先端部（図１、３の下端部）に設けた弁部
５により、吸気口（排気口）６を開閉する。尚、上記バ
ルブガイド２の基端部（図１、３の上端部）にはバルブ
ガイドシール７を設け、このバルブガイド２の内周面と
上記バルブステム４の外周面との間の隙間を通じて、上
記吸気口（排気口）６を流通する混合気（排気）が外部
に漏洩する事を防止している。更に、上記バルブステム
４の基端部には、コッタ８を介してスプリングシート９
を支持し、このスプリングシート９と上記シリンダヘッ
ド１との間に、圧縮コイルばねであるバルブスプリング
１０を設けている。従って上記弁体３の弁部５は、外力
が作用しない限り、上記給気口（排気口）６を閉じたま
まとする。

【０００８】更に、上記バルブステム４の基端面（図
１、３の上端面）にはバルブリフタ１１の内端面（図
１、３の下端面）を、シム１２を介して突き当ててい
る。又、上記バルブリフタ１１は、上記シリンダヘッド
１の一部に形成した案内孔１３内に、軸方向（図３の上
下方向）に亙る変位自在に嵌装している。尚、この案内
孔１３の内周面及び上記バルブリフタ１１の外周面は、
何れも円筒面である。従って、何らの対策も施さなかっ
た場合には、上記バルブリフタ１１は上記案内孔１３の
内側で回転する。

【０００９】上述の様なバルブリフタ１１の外端面（図
１、３の上端面）には、長矩形の断面形状を有する凹部
１４を形成している。又、上記バルブリフタ１１の中間
部には枢軸１５を、このバルブリフタ１１の直径方向に
亙り、且つ、上記凹部１４に直交する状態で挿入固定し
ている。そして、この枢軸１５の中間部で上記凹部１４
の内側に位置する部分にローラ１６を、内輪１７と複数
のニードル１８、１８とを備えたニードル軸受１９によ
り、回転自在に支持している。

【００１０】特に、本例の場合に上記ローラ１６の外周
面は、上記バルブリフタ１１の外端面よりも上記凹部１
４の内側に入り込んだ位置に存在する。従って、図３に
示す様に、カムシャフト２０の中間部外周面に固設した
カム２１の外周面と上記ローラ１６の外周面とを当接さ
せた状態では、上記カム２１の一部外周寄り部分が、上
記凹部１４内に入り込む。上記凹部１４の幅方向（図１
〜３の左右方向）両内側面１４ａ、１４ａ同士、並びに
上記カム２１の軸方向（図１、３の左右方向）両端面を
構成する１対の外側面２１ａ、２１ａ同士は、互いに平
行である。又、上記カム２１の厚さ寸法Ｔ₂₁（図３）
は、上記凹部１４の幅寸法Ｗ₁₄（図２）よりも僅かに小
さい（Ｔ₂₁＜Ｗ₁₄）。従って、上記ローラ１６の外周面
とカム２１の外周面とを当接させるべく、このカム２１
の一部を上記凹部１４内に進入させた状態では、上記各
内側面１４ａ、１４ａと上記各外側面２１ａ、２１ａと
が、当接若しくは微小隙間を介して対向する。この結
果、上記バルブリフタ１１が上記案内孔１３の内側で回
転する事はなくなる。

【００１１】上述の様に構成される本発明のエンジンの
動弁装置の場合には、バルブリフタ１１に形成した凹部
１４の内側でのローラ１６の設置位置を規制し、カム２
１の厚さ寸法Ｔ₂₁と凹部１４の幅寸法Ｗ₁₄とを規制する
のみで、上記案内孔１３内でのバルブリフタ１１の回転
を防止している。この為、上記ローラ１６の外周面とカ
ム２１の外周面とを線接触させる為に、ローラ１６やカ
ム２１に面倒な加工を施す必要がない。従って、殆どコ
スト上昇を招く事なく、ローラ１６及びカム２１の外周
面の耐久性を確保できる。

【００１２】次に、図４〜５は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合には、上述した第１例
の場合とは異なり、ローラ１６の一部外周面を、バルブ
リフタ１１の外端面（図４の上端面）から突出させてい
る。又、このバルブリフタ１１の外端面で、上記ローラ
１６を収納する為の凹部１４の片側縁部にガイド立壁２
２を、この凹部１４の開口部片側縁に沿って形成してい
る。このガイド立壁２２の先端部は、上記ローラ１６の
外周面よりもカム２１側に突出している。従って、カム
２１の外周面と上記ローラ１６の外周面とを当接させた
状態では、上記カム２１の一部外周寄り部分の外側面２
１ａが上記ガイド立壁２２の片側面と係合し、上記バル
ブリフタ１１が回転する事を防止する。上記バルブリフ
タ１１は、アルミニウム合金のダイキャスト或は鍛造に
より造る為、このバルブリフタ１１に上記ガイド立壁２
２を形成する作業は容易であり、エンジン用動弁装置の
コストを高める事は殆どない。又、本例の場合には、カ
ム２１の一方の外側面２１ａのみを上記ガイド立壁２２
に係合させているので、上記第１例の場合とは異なり、
カム２１の厚さ寸法が凹部１４の幅寸法よりも大きくて
も実施可能である。その他の構成及び作用は、上述した
第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号
を付して、重複する説明を省略する。

【００１３】次に、図６〜７は、本発明の実施の形態の
第３例を示している。本例の場合には、カム２１との係
合に基づいてバルブリフタ１１の回転を防止する為のガ
イド立壁２２ａを、バルブリフタ１１と別体に造られた
部材をこのバルブリフタ１１の外端面に、ねじ２３、２
３により固定する事により構成している。その他の構成
及び作用は、上述した第２例の場合と同様であるから、
同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略す
る。

【００１４】次に、図８は、本発明の実施の形態の第４
例を示している。本例の場合にはバルブリフタ１１の外
端面に形成した凹部１４Ａの内側に、鋼板等の十分な剛
性を有する金属板を略コ字形に折り曲げて成るブラケッ
ト２４を挿入している。そして、このブラケット２４に
支持した枢軸１５にローラ１６を、ニードル軸受１９に
より回転自在に支持している。尚、上記凹部１４Ａの底
面と上記ブラケット２４との間にはシム２５を挟持し
て、上記ローラ１６の位置調節を行なっている。更に、
上記ブラケット２４を構成する１対の壁板部２６ａ、２
６ｂのうち、一方（図８の右方）の壁板部２６ａは、上
記ローラ１６の外周面よりも突出させて、カム２１の一
部外周寄り部分と係合し、上記バルブリフタ１１の回転
防止を図っている。その他の構成及び作用は、前述した
第２例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号
を付して、重複する説明を省略する。

【００１５】

【発明の効果】本発明のエンジンの動弁装置は、以上に
述べた通り構成され作用するので、構成部品に面倒な加
工を施す必要がなく、安価に造れるにも拘らず、バルブ
リフタの回転防止を確実に図り、カム及びローラの外周
面の耐久性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す縦断側面
図。

【図２】図１の上方から見た図。

【図３】エンジンに組み込んだ状態を示す、図１と同様
の図。

【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同
様の図。

【図５】カム及びシリンダヘッドを除いて図４の上方か
ら見た図。

【図６】本発明の実施の形態の第３例を示す、図３と同
様の図。

【図７】カム及びシリンダヘッドを除いて図６の上方か
ら見た図。

【図８】本発明の実施の形態の第４例を示す、図３と同
様の図。

【符号の説明】

１シリンダヘッド２バルブガイド３弁体４バルブステム５弁部６吸気口（排気口）７バルブガイドシール８コッタ９スプリングシート１０バルブスプリング１１バルブリフタ１２シム１３案内孔１４、１４Ａ凹部１４ａ内側面１５枢軸１６ローラ１７内輪１８ニードル１９ニードル軸受２０カムシャフト２１カム２１ａ外側面２２、２２ａガイド立壁２３ねじ２４ブラケット２５シム２６ａ、２６ｂ壁板部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの燃焼室に通じる口を開閉する
弁体と同期して往復移動するバルブリフタと、このバル
ブリフタに支持された枢軸の周囲に回転自在に支持され
たローラと、上記エンジンのクランクシャフトと同期し
て回転するカムシャフトの外周面に支持されてこのカム
シャフトと共に回転するカムとを備え、このカムの外周
面と上記ローラの外周面とを当接させる事により上記弁
体を、上記クランクシャフトの回転に同期して往復移動
させるエンジンの動弁装置に於いて、上記バルブリフタ
の一部若しくはこのバルブリフタに固定された部材の一
部を、上記カムの少なくとも片側面外周縁寄り部分に係
合させる事により、上記バルブリフタの回転を防止した
事を特徴とするエンジンの動弁装置。