JPH11336513A - 内燃機関用タペット及びそれを用いた内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイド孔の内面に対して偏当りやスティック
現象等が生ずることなく、また局部的な潤滑油切れの状
態が生ずることなく、円滑に摺動しうるようにした内燃
機関用タペット、及びそれを用いた内燃機関を提供す
る。 【解決手段】 一端部が円板状のカム受け壁２により閉
塞されたほぼ円筒状をなし、内燃機関のシリンダヘッド
３に設けられたほぼ上下方向を向くガイド孔４に摺動自
在に嵌合され、かつ動弁機構のカム５の変位を、カム受
け壁２を介してバルブ６に伝達するようにした内燃機関
用タペット１において、外周面の上下の端部と中間部と
に、他部１ａ、１ｂより外径が漸次小となる小径部１
ｃ、１ｄ、１ｅを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のシリン
ダヘッドまたはシリンダブロックに設けられたガイド孔
に摺動自在に嵌合され、かつ動弁機構のカムの変位を、
バルブに伝達するようにした内燃機関用タペット、及び
それを用いた内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図４及び図５に示すように、従
来のタペット(11)は、上端部が円板状のカム受け壁(12)
により閉塞されたほぼ逆有底円筒状をなし、内燃機関の
シリンダヘッドまたはシリンダブロック(13)に穿設した
ガイド孔(14)内に摺動自在に嵌合され、かつ動弁機構に
おけるカム(15)の変位を、カム受け壁(12)を介してバル
ブ(16)（その軸端部のみを図示）に伝達するようになっ
ている。

【０００３】(17)は、バルブ(16)の軸端部に設けたリテ
ーナ、(18)は、リテーナ(17)の下方に縮設され、バルブ
(16)及びタペット(11)を上方、すなわち閉弁方向に付勢
するバルブスプリングである。

【０００４】このような内燃機関の動弁機構部において
は、タペット(11)の昇降を円滑にするため、ガイド孔(1
4)内に潤滑油を供給するだけでなく、タペット(11)の外
径(L1)を、ガイド孔(14)の内径(L2)より幾分小（L1＜L
2）としている。

【０００５】そのため、図４及び図５に示すように、タ
ペット(11)はガイド孔(14)内において傾く傾向がある。

【０００６】特に、図４に示すように、タペット(11)が
上限近くにおいて、カム(15)により押し下げられる最初
の時期は、カム(15)とカム受け壁(12)との接触点(Ｐ)が
カム受け壁(12)の中心から最も離れており、タペット(1
1)は偏荷重を受けるので、タペット(11)は最も傾き易
い。

【０００７】このとき、ガイド孔(14)の上端の角部(19)
がタペット(11)の上部の外周面に偏当りしたり、タペッ
ト(11)の外周面の下端縁がガイド孔(14)の内面に偏当り
し、面圧が大となって摩擦が増大したり、最悪の場合
は、いわゆるスティック現象が生じることがある。これ
と同様の現象は、タペット(11)が下限から上昇を始める
初期においても見られる。

【０００８】このようなタペットの偏当りやスティック
現象等を防止するため、例えば、図６び図７に示すよう
に、タペット(21)の外周面を、中位部の外径を最大と
し、かつ上下に離れるにつれて漸次小径とした、いわゆ
るたる形とすることが知られている。

【０００９】しかし、このようなたる形のタペット(21)
においては、図７に示すように、ほぼ下限位置におい
て、カム(15)のノーズ(15a)の先端がカム受け壁(12)の
中心を通過するとき、タペット(21)は、その傾斜の向き
が、図７に想像線で示す左上向きから、同じく実線で示
す右上向きに瞬時に反転する。

【００１０】このとき、図７におけるガイド孔(14)の内
面とタペット(21)の外面との間の間隙(ａ)及び(ｂ)に
は、潤滑油が瞬時には供給されにくく、局部的な潤滑油
切れの状態となり、摩擦が増大するおそれがある。この
ような現象は、図５に示すように、直円筒状のタペット
(11)においても見られる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が有する上記のような問題点に鑑み、ガイド孔の内面に
対して偏当りやスティック現象等が生ずることなく、ま
た局部的な潤滑油切れの状態が生ずることなく、円滑に
摺動しうるようにした内燃機関用タペット、及びそれを
用いた内燃機関を提供することを目的としている。

【００１２】

【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)一端部が円板状のカム受け壁により閉塞されたほぼ
円筒状をなし、内燃機関のシリンダヘッドまたはシリン
ダブロックに設けられたほぼ上下方向を向くガイド孔に
摺動自在に嵌合され、かつ動弁機構のカムの変位を、前
記カム受け壁を介してバルブに伝達するようにした内燃
機関用タペットにおいて、外周面の上下の端部と中間部
とに、他部より外径が漸次小となる小径部を設ける。

【００１３】(２)上記(１)項において、上下の小径部
が、外径の大きい他部よりなだらかに連続する曲面をな
すようにする。

【００１４】(３)上記(１)または(２)項において、上下
の小径部が、球面をなすようにする。

【００１５】(４)上記(１)〜(３)項のいずれかに記載の
内燃機関用タペットを用いた内燃機関において、ガイド
孔の長さを、ガイド孔の内面とタペットの外面との間の
間隙により、タペットがガイド孔内において最大に傾斜
したときに、タペットの外面がガイド孔の内面に接する
最高接点と最低接点とが、ガイド孔の上端と下端との間
の範囲内に位置するように定める。

【００１６】(５)上記(４)項において、タペットが、ガ
イド孔の軸線と同軸として、上限位置または下限位置に
位置しているときのガイド孔の上端または下端の角部と
一致するタペット外周面の点よりタペットの軸線を含む
平面内に引いた接線とタペットの軸線とのなす角度(α)
を、ガイド孔の内面とタペットの外面との間の間隙によ
りタペットがガイド孔内において最大に傾斜したときの
ガイド孔の軸線とタペットの軸線とのなす最大傾斜角度
(β)より大とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜図３は、本発明の一実施形
態を示す。なお、図４及び図５に示す従来のものと同一
の部材には、従来のものの符号から１０を減じた符号を
付して図示するに止め、それらについての詳細な説明は
省略する。

【００１８】この実施形態においては、タペット(１)の
外周面における上下の端部と中間部とに、他部である大
径部(1a)(1b)より外径が漸次小となる小径部(1c)(1d)(1
e)を設けている。

【００１９】上下の小径部(1c)(1d)は、その上下方向の
内側の大径部(1a)(1b)よりなだらかに連続する曲面をな
し、好ましくは、大径部(1a)(1b)の半径(ｒ)を半径とす
る球面の一部をなすようにするのがよい。また、それよ
り曲率の小さい曲面としてもよい。

【００２０】中間の小径部(1e)の上端部及び下端部は、
上下の大径部(1a)(1d)からなだらかに連続する曲面をな
している。好ましくは、上下の小径部(1c)(1d)と大径部
(1a)(1b)と中間の小径部(1e)の上下の端部とが、それぞ
れ連続する球面をなし、タペット(１)の外周面が全体と
して鉄アレイ状をなすような形状とするのがよい。

【００２１】タペット(１)の昇降ストロークは、カム
(５)の基底円(5b)からノーズ(5a)の先端までの最短距離
(L3)により定められるが、ガイド孔(４)の長さ(L4)は、
ガイド孔(４)の内面とタペット(１)の外面との間の間隙
により、タペット(１)がガイド孔(４)内において最大に
傾斜したときに、タペット(１)の外面がガイド孔(４)の
内面に接する最高接点(P1)（図１参照）と最低接点(P2)
とが、ガイド孔(４)の上端の角部(4a)と下端の角部(4b)
との間の範囲内に位置するように定めてある。

【００２２】また、図１に示すように、タペット(１)
が、ガイド孔(４)の軸線(CL1)と同軸として、上限位置
及び下限位置に位置しているときのガイド孔(４)の上端
及び下端の角部(4a)(4b)と一致するタペット外周面の点
(P3)(P4)よりタペット(11)の軸線(CL2)を含む平面内に
引いた接線(D1)(D2)とタペット(１)の軸線(CL2)とのな
す角度(α)を、ガイド孔(４)の内面とタペット(１)の外
面との間の間隙によりタペット(１)がガイド孔(４)内に
おいて最大に傾斜したときのガイド孔(４)の軸線(CL1)
とタペット(１)の軸線(CL2)とのとのなす最大傾斜角度
(β)(図２及び図３参照)より大としてある。

【００２３】このような構成としたことにより、タペッ
ト(１)は、カム(５)の回転により、図１〜図３に示すよ
うに、カム(５)のノーズ(5a)の位置に応じて左右に若干
傾斜して昇降するが、ガイド孔(４)の上下の角部(4a)(4
b)がタペット(１)の外周面に偏当りしたり、タペット
(１)側の各部がガイド孔(４)の内面に偏当りしたりする
ことがなく、したがってスティック現象が生じることな
く、円滑にガイド孔(４)の内面に沿って摺動することが
できる。

【００２４】特に、上下の小径部(1c)(1d)等を球面とす
ると、タペット(１)は、傾斜の向きが反転するとき、上
記球面の中心を回動中心として、円滑に回動することが
でき、このとき、タペット(１)とガイド孔(４)の内面と
の間で、こじれや摩耗等が生じるおそれはほとんどな
い。

【００２５】また、中間の小径部(1e)は油溜りとなっ
て、ここに潤滑油が溜められるので、例えば図３に示す
ように、カム(５)のノーズ(5a)の先端がカム受け壁(２)
の中心を通過する間に、タペット(１)の傾斜の向きが、
図３に想像線で示す状態から、実線で示す状態のよう
に、左右に瞬時に反転した場合でも、中間の小径部(1e)
に保溜された潤滑油が即座に間隙(ａ)(ｂ)に供給され、
潤滑油切れ等が生じることがなく、タペット(１)はガイ
ド孔内を円滑に昇降することができる。

【００２６】なお、上記の実施形態は、本発明を、直動
式の動弁機構に適用したものであるが、プッシュロッド
方式のものに適用する場合は、シリンダブロックに設け
たガイド孔に、上記の実施形態と同様のタペットを、上
下逆向きとして摺動自在に嵌合して実施する。

【００２７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、タペット
がガイド孔内においてどのように傾いても、タペットの
角部がガイド孔の内面に偏当りすることがなく、タペッ
トはスティック現象等を生じることなく、円滑にガイド
孔に沿って摺動することができる。

【００２８】また、タペットの外周面の中間部に設けら
れた小径部には、潤滑油が貯溜され、この潤滑油が、タ
ペットの傾斜の向きが急激に変った際に生じる一時的な
潤滑油切れが生じた部分に即座に供給され、潤滑油切れ
状態をなくして、タペットを常に円滑に摺動させること
ができる。

【００２９】例えば、カムのノーズの先端がタペットの
カム受け壁の中心を横切るとき、タペットはその傾斜の
向きが瞬時に反転し、その際にタペットの外周面とガイ
ド孔の内面との間に、潤滑油の不足した部分が局部的に
形成されるが、その部分に、中間の小径部に溜められた
潤滑油が即座に供給され、その局部的な潤滑油不足を迅
速に解消することができる。

【００３０】請求項２及び３記載の発明によると、タペ
ットをより円滑に摺動及び傾動しうるようにすることが
でき、特に請求項３記載の発明によると、タペットは、
上下いずれかの小径部のなす球面の中心を回転中心とし
て、円滑に傾動することができる。すなわち、タペット
が傾動する際に、その回転中心が上下に変動することが
ない。

【００３１】請求項４及び５記載の発明によると、ガイ
ド孔の上下の端部の角部がタペットの外周面に当接する
ことがなく、上記角部が当ることによる摩耗の増大やス
ティック現象等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のタペットの一実施形態を備えた内燃機
関の動弁機構部分の縦断正面図であり、タペットが上限
に位置している状態を示す図である。

【図２】同じく、タペットがカムにより若干押し下げら
れたときの状態を示す、図１と同様の縦断正面図であ
る。

【図３】同じく、タペットが下限近くに位置している状
態を示す、図１と同様の縦断正面図である。

【図４】従来のタペットが装着された内燃機関の要部の
縦断正面図であり、タペットが上限近くに位置している
状態を示す図である。

【図５】同じく、タペットが下限近くに位置している状
態を示す、図４と同様の縦断正面図である。

【図６】他の従来のタペットが装着された内燃機関の要
部の縦断正面図であり、タペットが上限近くに位置して
いる状態を示す図である。

【図７】同じく、タペットが下限近くに位置している状
態を示す、図６と同様の縦断正面図である。

【符号の説明】

(１)タペット (1a)(1b)大径部（他部） (1c)(1d)(1e)小径部 (２)カム受け壁 (３)シリンダヘッド (４)ガイド孔 (4a)(4b)角部 (５)カム (5a)ノーズ (5b)基底円 (６)バルブ (７)リテーナ (８)バルブスプリング (ａ)(ｂ)間隙 (CL1)ガイド孔の軸線 (CL2)タペットの軸線 (D1)(D2)接線 (L1)タペットの外径 (L2)ガイド孔の内径 (L3)距離 (L4)ガイド孔の長さ (Ｐ)カムとカム受け壁との接触点 (P1)最高接点 (P2)最低接点 (P3)(P4)点 (ｒ)半径 (α)(β)角度

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部が円板状のカム受け壁により閉塞
   されたほぼ円筒状をなし、内燃機関のシリンダヘッドま
   たはシリンダブロックに設けられたほぼ上下方向を向く
   ガイド孔に摺動自在に嵌合され、かつ動弁機構のカムの
   変位を、前記カム受け壁を介してバルブに伝達するよう
   にした内燃機関用タペットにおいて、 外周面の上下の端部と中間部とに、他部より外径が漸次
   小となる小径部を設けたことを特徴とする内燃機関用タ
   ペット。
2. 【請求項２】 上下の小径部が、外径の大きい他部より
   なだらかに連続する曲面をなす請求項１記載の内燃機関
   用タペット。
3. 【請求項３】 上下の小径部が、球面をなす請求項１ま
   たは２記載の内燃機関用タペット。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機
   関用タペットを用いた内燃機関において、 ガイド孔の長さを、ガイド孔の内面とタペットの外面と
   の間の間隙により、タペットがガイド孔内において最大
   に傾斜したときに、タペットの外面がガイド孔の内面に
   接する最高接点と最低接点とが、ガイド孔の上端と下端
   との間の範囲内に位置するように定めたことを特徴とす
   る内燃機関。
5. 【請求項５】 タペットが、ガイド孔の軸線と同軸とし
   て、上限位置または下限位置に位置しているときのガイ
   ド孔の上端または下端の角部と一致するタペット外周面
   の点よりタペットの軸線を含む平面内に引いた接線とタ
   ペットの軸線とのなす角度(α)を、ガイド孔の内面とタ
   ペットの外面との間の間隙によりタペットがガイド孔内
   において最大に傾斜したときのガイド孔の軸線とタペッ
   トの軸線とのなす最大傾斜角度(β)より大としたことを
   特徴とする請求項４記載の内燃機関。