JPH05149111A - セラミツク製吸排気バルブの支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セラミック製吸排気バルブの不整運動によ
り、セラミック製吸排気バルブの長軸に対してリテーナ
が傾斜するように回動させるモーメントが作用したり、
リテーナとコレットとが水平方向にずれようとする応力
が作用しても、リテーナとコレットとが回転運動したり
水平運動したりすることが抑制され、セラミック製吸排
気バルブに集中応力が発生しないようにすることを課題
とする。 【構成】 有蓋円筒状のリフターの円筒部内径とリテー
ナの外径とが同一径とささ、リフターの蓋部の下側に中
央突起が形成され、リテーナがリフターの円筒部内側に
挿入されかつセラミック製吸排気バルブの上端がリフタ
ーの中央突起部に当接された状態で、リテーナがリフタ
ーに固定される。セラミック製吸排気バルブが不整運動
を起こし、横方向の力が作用する場合でもリテーナの水
平方向の移動が規制される。また、セラミック製吸排気
バルブが不整運動を起こし、リテーナを傾斜させようと
するモーメントが作用した場合でも、リテーナが初期の
位置に保持され、リテーナは傾斜しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気及び排
気を制御するセラミック製吸排気バルブの支持構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの吸気及び排気を制御するセラ
ミック製吸排気バルブの支持構造として、実開昭６４−
３９４０８号公報に記載されるような吸排気バルブの支
持構造（図５・図６）が知られている。図５は従来のセ
ラミック製吸排気バルブの支持構造10（その１）を示
し、シリンダヘッドのリフターガイド孔１に有蓋円筒状
のリフター２が上下方向にのみ摺動可能に挿入され、シ
リンダヘッドにバルブガイド８が固定される。バルブガ
イド８のガイド孔にセラミック製吸排気バルブ（セラミ
ック製吸排気バルブの上方部）９が摺動自在に挿入さ
れ、セラミック製吸排気バルブ９の上端はリフター２の
蓋部４下面の中央突起部Ａに当接され、リフター２の蓋
部４の上側にはシム５が当接される。セラミック製吸排
気バルブ９の上端近傍の外周面に環状凹部が形成され、
この環状凹部に２個に分割されたコレット（コッタ）６
の内面の凸部が嵌合され、セラミック製吸排気バルブ９
とコレット６との位置決めがなされる。コレット６の外
周に円錐面が形成され、環状のリテーナ３の内周の円錐
面にコレット６が嵌合され、組み込まれる。リテーナ３
の下面の外周近傍の箇所とシリンダヘッドとの間にバル
ブスプリング７が介装され、バルブスプリング７の弾発
力によってリテーナ３が上方に押し上げられ、これによ
りコレット６はセラミック製吸排気バルブ９を締めつ
け、その結果、セラミック製吸排気バルブ９とコレット
６とリテーナ３との一体運動が可能となる。

【０００３】図６は従来のセラミック製吸排気バルブの
支持構造11（その２）を示す。従来のセラミック製吸排
気バルブ９の支持構造10は、エンジンが過回転域で運転
されて、セラミック製吸排気バルブの不整運動が発生
し、リテーナ３をセラミック製吸排気バルブ９の長軸に
対して傾斜する如く回転させるモーメントが生ずる場
合、モーメントの入力位置と反対側（セラミック製吸排
気バルブ９の軸に関して反対側）のコレット６の下端に
接するセラミック製吸排気バルブ９の部分に応力集中が
起こり（前記公開公報の第６図参照）、セラミック製吸
排気バルブ９が破損する。そこで、従来のセラミック製
吸排気バルブの支持構造11は、従来のセラミック製吸排
気バルブ９の支持構造10を改良して、前記モーメントが
発生しても前記応力集中の発生を阻止でき、セラミック
製吸排気バルブ９の破損を未然に防止できるようにした
ものである。セラミック製吸排気バルブの支持構造11が
セラミック製吸排気バルブ９の支持構造10と異なる点
は、リテーナ３とコレット６の構造である。即ち、セラ
ミック製吸排気バルブの支持構造11においては、コレッ
ト６の外周面は球面状に形成され、またリテーナ３の内
周面も球面状に形成され、環状のリテーナ３の内周面に
コレット６が嵌合されて組み込まれ、リテーナ３はコレ
ット６に対して回動自在（揺動自在）の状態にされる。

【０００４】図７は従来のセラミック製吸排気バルブの
支持構造11の作用を示す。リテーナ３はコレット６に対
して回動自在となっているので、吸排気バルブの不整運
動が発生して、セラミック製吸排気バルブ９の長軸に対
してリテーナ３が傾斜するように回転させるモーメント
が作用しても、リテーナ３はこのモーメントに逆らわず
セラミック製吸排気バルブ９の長軸に対して傾斜するの
で、モーメントがコレット６に作用することはない。従
って、セラミック製吸排気バルブ９にモーメントによる
応力集中は発生せず、セラミック製吸排気バルブ９の破
損が未然に防止される。しかし、従来のセラミック製吸
排気バルブの支持構造11を用いても、図８に示すよう
に、セラミック製吸排気バルブが不整運動をする場合
に、セラミック製吸排気バルブ９が破損することがあ
る。その態様の第１は、図８の（初期状態）からに
わたって示されるように、リテーナ３がセラミック製吸
排気バルブ９の長軸に対して傾斜方向に回動可能とした
機能が発揮できなくなって、セラミック製吸排気バルブ
９が破損する。即ち、に示されるように、エンジンが
過回転速度で運転される場合に、セラミック製吸排気バ
ルブ９が不整運動を起こし、リテーナ３とコレット６と
が別々に上下運動をし、コレット６が一瞬浮いた状態と
なる。次にに示されるように、コレット６とリテーナ
３とが激しく衝突して、コレット６がリテーナ３の中に
食い込み、コレット６とリテーナ３とが固着する。コレ
ット６とリテーナ３とが固着すると、リテーナ３がセラ
ミック製吸排気バルブ９の長軸に対して自在に傾斜する
機能が失われる。従って、に示されるように、セラミ
ック製吸排気バルブ９の長軸に対してリテーナ３が傾斜
するように回転させるモーメントが作用すると、前記の
セラミック製吸排気バルブ９の支持構造10の場合と同様
に、モーメントの入力位置と反対側（セラミック製吸排
気バルブ９の軸に関して反対側）のコレット６の下端に
接するセラミック製吸排気バルブ９の部分に応力集中が
起こり、セラミックは金属に比較して脆性が相当低いの
で、セラミック製吸排気バルブ９は破損に至る。その態
様の第２は、図８の（初期状態）とに示されるよう
に、エンジンが過回転速度で運転される場合に、セラミ
ック製吸排気バルブ９が不整運動を起こし、リテーナ３
とコレット６とが水平方向（横方向）にずれようとする
応力が作用する。従来のセラミック製吸排気バルブの支
持構造11には、水平方向に運動しようとする応力を抑制
する機構は備えられていないので、水平方向からの応力
によりセラミック製吸排気バルブ９が破損する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、セラミック
製吸排気バルブの不整運動により、セラミック製吸排気
バルブの長軸に対してリテーナが傾斜するように回動さ
せるモーメントが作用したり、リテーナとコレットとが
水平方向にずれようとする応力が作用しても、リテーナ
とコレットとが回動運動したり水平運動したりすること
が抑制され、セラミック製吸排気バルブに集中応力が発
生しないようにすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、セラミック製
吸排気バルブの支持構造において、有蓋円筒状のリフタ
ーの円筒部内径とリテーナの外径とが同一径（嵌合可能
な同一径）とされ、リフターの蓋部の下側に中央突起部
が形成され、リテーナがリフターの円筒部内側に挿入さ
れかつセラミック製吸排気バルブの上端がリフターの中
央突起部に当接された状態で、リテーナがリフターに固
定されることを手段とする。なお、リテーナがリフター
に固定されるときのリテーナとリフターとの位置関係
は、従来のセラミック製吸排気バルブの支持構造におけ
る正常な状態の位置にあれば良い。そして、リテーナと
リフターとの固定は、リフターの円筒部に係止穴を形
設し、スナップリングの突起部を係止穴に係止すること
により、ねじによって行うことができる。

【０００７】

【作用】エンジンを作動させると、カムからの力がリフ
ター、リテーナ等を介してセラミック製吸排気バルブに
伝えられ、セラミック製吸排気バルブ（吸気バルブ及び
排気バルブ）が作動される。有蓋円筒状のリフターの円
筒部内径とリテーナの外径とが同一径とされ、リテーナ
がリフターの円筒部内側に挿入されているので、セラミ
ック製吸排気バルブが不整運動を起こし、横方向の力が
作用する場合でも、リテーナの水平方向の移動が規制さ
れる。また、セラミック製吸排気バルブの上端がリフタ
ーの中央突起部に当接された状態で、リテーナがリフタ
ーに固定されているので、セラミック製吸排気バルブが
不整運動を起こし、リテーナを傾斜させようとするモー
メントが作用した場合でも、リテーナが初期の位置に保
持され、リテーナが傾斜することはない。

【０００８】

【実施例】図面に基づいて本発明の実施例の説明をす
る。図１(a),(b)は本発明の第１実施例のセラミック製
吸排気バルブの支持構造20を示し、シム５、コレット
６、バルブスプリング７、バルブガイド８、セラミック
製吸排気バルブ９は、図５に示した従来のセラミック製
吸排気バルブの支持構造10に用いられた部材と同様であ
るので、それらの部材の説明は原則として省略する。エ
ンジンのシリンダヘッドに形成されたリフターガイド孔
１に、円筒状のリフター２が上下方向にのみ摺動可能に
挿入される。カムからの操作力が、リフター２によって
直打式のセラミック製吸排気バルブ９に伝達される。セ
ラミック製吸排気バルブ９の上端近傍の外周面に環状凹
部が形成され、この環状凹部に２個に分割されたコレッ
ト（コッタ）６の内周面の凸部が嵌合され、セラミック
製吸排気バルブ９とコレット６との位置決めがなされ
る。コレット６の外周に円錐面が形成され、環状のリテ
ーナ３の内周の円錐面にコレット６が嵌合され、組み込
まれる。リテーナ３の外径はリフター２の内径と同一径
（嵌合可能な同一径）であり、こうした条件のもとでリ
テーナ３がリフター２の内側に挿入されるので、リテー
ナ３の水平方向の移動が規制される。リフター２の蓋部
４の下側中央部に中央突起部Ａを形成してストッパの機
能を持たせ、リテーナ３を上方へ移動すると、コレット
６とセラミック製吸排気バルブ９とが共に上方へ移動さ
れ、セラミック製吸排気バルブ９の上端が中央突起部Ａ
に当接する。この当接した位置がリテーナ３、コレット
６及びセラミック製吸排気バルブ９のリフター２に対す
る上限位置となる。図１(b) は図１(a) のＸ−Ｘ線から
みた断面図であり、この図に明示されるように、リフタ
ー２の円筒部の上方の同一水平面上に４個の係止穴21を
形設し、リテーナ３、コレット６及びセラミック製吸排
気バルブ９が前記上限位置にあるときに、スナップリン
グ14の３個の突起部22及び２個の突起部23を４個の係止
穴21に嵌挿し係止すると（スナップリング14の両端部の
突起部23は他の突起部22の半分以下の大きさであり、２
個の突起部23が１個の係止穴21に嵌挿され係止され
る。）、突起部22・突起部23の上面がリテーナ３の下面
に密接して、リテーナ３、コレット６及びセラミック製
吸排気バルブ９（垂直状態に保持）が前記上限位置に保
持され、リテーナ３が初期の水平状態に保持される。リ
テーナ３の下面の外周近傍の箇所とシリンダヘッドとの
間にバルブスプリング７が介装され、バルブスプリング
７の弾発力によってリテーナ３が上方に押し上げられ
る。

【０００９】図２は本発明の第２実施例のセラミック製
吸排気バルブの支持構造30を示す。第２実施例において
は、リフター２の蓋部４の外周近傍に水平で環状の当接
部31を形設し、リフター２の円筒部の２つの同一水平面
上に複数の水平方向のネジ孔34，35を配設する。ネジ孔
34，35の位置は当接部31より所定の距離だけ下方の位置
とし、当接部31にリテーナ３の上面を接触させ、次いで
環状のリテーナ固定部材32をリテーナ３の下面外周部に
圧接して、当接部31とリテーナ固定部材32とによってリ
テーナ３を挟持する。挟持した状態で、取付用ネジ33を
ネジ孔34，35に挿入し、かつリテーナ固定部材32のねじ
孔にねじ込んで、リテーナ固定部材32をリフター２の円
筒部に固定する。このようにして、リテーナ３が初期の
水平状態に保持される。第２実施例のセラミック製吸排
気バルブの支持構造30のその余の構成は、第１実施例と
同様であるので、説明を省略する。

【００１０】図３は本発明の第３実施例のセラミック製
吸排気バルブの支持構造40を示す。第３実施例において
は、リフター２の蓋部４の外周近傍に水平で環状の当接
部41を形設し、蓋部４に当接部41を貫通する縦方向の複
数個のネジ孔44を配設し、リテーナ３のネジ孔44と対向
する位置にネジ孔43を配設する。当接部41にリテーナ３
の上面を接触させ、接触させた状態で、取付用ネジ42を
蓋部４の上面からネジ孔44・43にねじ込んで、リテーナ
３をリフター２の当接部41に固定する。このようにし
て、リテーナ３が初期の水平状態に保持される。第３実
施例のセラミック製吸排気バルブの支持構造40のその余
の構成は、第１実施例と同様であるので、説明を省略す
る。

【００１１】図４は本発明の第４実施例のセラミック製
吸排気バルブの支持構造50を示す。第４実施例において
は、リフター２の蓋部４の外周近傍に水平で環状の当接
部51を形設し、第１実施例のセラミック製吸排気バルブ
の支持構造20の場合と同様に、リフター２の円筒部の上
方の同一水平面上に４個の係止穴21を形設する。リテー
ナ３の上面を当接部51に当接し、第１実施例の場合と同
様に、スナップリング14の３個の突起部22及び２個の突
起部23を４個の係止穴21に嵌挿し係止すると（スナップ
リング14の両端部の突起部23は他の突起部22の半分以下
の大きさであり、２個の突起部23が１個の係止穴21に嵌
挿され係止される。）、突起部22・突起部23の上面がリ
テーナ３の下面に密接して、リテーナ３が初期の水平状
態に保持される。第４実施例のセラミック製吸排気バル
ブの支持構造50のその余の構成は、第１実施例と同様で
あるので、説明を省略する。

【００１２】

【発明の効果】本発明のセラミック製吸排気バルブの支
持構造は、セラミック製吸排気バルブの上端がリフター
の中央突起部に当接された状態で、リテーナがリフター
に固定されている。従って、セラミック製吸排気バルブ
が不整運動を起こし、リテーナを傾斜させようとするモ
ーメントが作用した場合でも、リテーナが初期の位置に
保持され、リテーナの回動運動が抑制されるので、セラ
ミック製吸排気バルブに集中応力が発生しない。また、
本発明のセラミック製吸排気バルブの支持構造は、有蓋
円筒状のリフターの円筒部内径とリテーナの外径とが同
一径とされ、リテーナがリフターの円筒部内側に挿入さ
れている。従って、セラミック製吸排気バルブが不整運
動を起こし、横方向の力が作用する場合でも、リテーナ
の水平方向の移動が規制され、セラミック製吸排気バル
ブに集中応力が発生しない。以上のとおり、セラミック
製吸排気バルブに集中応力が発生しないので、セラミッ
ク製吸排気バルブの折れ、変形等の破損が生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図面である。

【図２】本発明の第２実施例を示す図面（縦断面図）で
ある。

【図３】本発明の第３実施例を示す図面（縦断面図）で
ある。

【図４】本発明の第４実施例を示す図面（縦断面図）で
ある。

【図５】従来のセラミック製吸排気バルブの支持構造
（その１）を示す図面（縦断面図）である。

【図６】従来のセラミック製吸排気バルブの支持構造
（その２）を示す図面（縦断面図）である。

【図７】従来のセラミック製吸排気バルブの支持構造
（その２）の作用を示す図面である。

【図８】従来のセラミック製吸排気バルブの支持構造
（その２）の欠点を示す図面である。

【符号の説明】

２ リフター ３ リテーナ ４ 蓋部 ９ セラミック製吸排気バルブ 14 スナップリング 21 係止穴 33 ねじ 42 ねじ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有蓋円筒状のリフターの円筒部内径とリ
   テーナの外径とが同一径とされ、リフターの蓋部の下側
   に中央突起部が形成され、リテーナがリフターの円筒部
   内側に挿入されかつセラミック製吸排気バルブの上端が
   リフターの中央突起部に当接された状態で、リテーナが
   リフターに固定されたセラミック製吸排気バルブの支持
   構造。
2. 【請求項２】リフターの円筒部に係止穴を形設し、スナ
   ップリングの突起部を係止穴に係止することにより、リ
   テーナがリフターに固定された特許請求の範囲第１項記
   載のセラミック製吸排気バルブの支持構造。
3. 【請求項３】リテーナがねじによってリフターに固定さ
   れた特許請求の範囲第１項記載のセラミック製吸排気バ
   ルブの支持構造。