JPH0814014A - 内燃機関のバルブ機構 - Google Patents

内燃機関のバルブ機構

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JPH0814014A
JPH0814014A JP14944994A JP14944994A JPH0814014A JP H0814014 A JPH0814014 A JP H0814014A JP 14944994 A JP14944994 A JP 14944994A JP 14944994 A JP14944994 A JP 14944994A JP H0814014 A JPH0814014 A JP H0814014A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
groove
guide
axial direction
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP14944994A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Matoba
雅司 的場
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH0814014A publication Critical patent/JPH0814014A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/32Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for rotating lift valves, e.g. to diminish wear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関のバルブ機構において、溝加工の無
駄をなくして加工工数の低減を図ると共に、バルブ回転
を促進して吸気バルブの温度の均一化と低減化を図りつ
つ、バルブフェース面とバルブシートフェース面の損傷
及び摩耗を低減することを目的とする。 【構成】 バルブガイド9上端部内周面と摺動するバル
ブステム3上端部外周面と、バルブガイド9下端部内周
面と摺動するバルブステム3下端部外周面のいずれか一
方或いは両方に、バルブ2の周方向の回転を制御する複
数の案内溝28を形成する。案内溝28は、バルブ2の
周方向の回転を促進するための上部溝28aと、バルブ
2の周方向の回転を抑制するための適当な軸方向幅の下
部溝28bとから構成し、下部溝28bはバルブ2の軸
方向に沿って形成し、上部溝28aはバルブ2の軸方向
と一定の角度或いは徐々に変化する角度をもって形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のバルブ機構
に関し、特に、バルブステムの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関の吸気及び排気のバルブ
機構としては、例えば図6に示すようなものがある(実
開昭63−118314号公報参照)。この図は、吸気
ポートaと燃焼室bとの連通口である吸気口cを、その
軸方向に摺動させることにより開閉する吸気バルブ2側
の構成を示しており、吸気口cにはバルブシート7が装
着される。シリンダヘッド1に形成された取付孔1aに
は吸気バルブ2のバルブステム3を軸方向に摺動案内す
るバルブガイド9が嵌合されている。
【0003】ここで、従来では、吸気バルブ2の一部分
の温度が特に高くなると、不正燃焼の原因となることか
ら、バルブステム3とバルブガイド9相互の摺動面10
のいずれか一方(この例では、バルブステム3側摺動
面)に、吸気バルブ2のリフト時に吸気バルブ2の回転
を促進させるための螺旋溝18を形成し、吸気バルブ2
の効果的な回転によって、吸気バルブ2(特にバルブ傘
部6)の温度を均一化させるようにしている。
【0004】かかる構成は排気バルブも同様であり、以
下、バルブと称して、吸気バルブと排気バルブの両方を
指すこととする。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバルブ機構にあっては、バルブステム3とバ
ルブガイド9相互の摺動面10の略全域において螺旋溝
18が形成され、又、螺旋溝18の形成方向はその全体
を通じて一定の方向となっていたため、次のような問題
点があった。
【0006】即ち、螺旋溝18をバルブステム3とバル
ブガイド9相互の摺動面10の略全域において形成して
も、バルブ2を回転させる効果はさほど高くなく、螺旋
溝18を摺動面10の略全域に形成する構成には、加工
工数が比較的多くなる等の無駄があり、効率が悪い。こ
れは、バルブ2とバルブガイド9相互の摺動面10に
は、バルブ2の摺動を円滑に行うために適切な隙間が確
保されていること、バルブ2軸頭部を押すロッカーアー
ムは主に軸中心から偏心した位置を押していること、バ
ルブ2はバルブガイド9の上方でオイルシールに支持さ
れていること等の理由により、バルブ2は軸方向から傾
いて摺動することが多く、バルブステム3の軸方向中央
部分に螺旋溝18があっても、回転力はあまり生じない
からである。
【0007】更に、従来の構成では、バルブ2の着座時
にもバルブ2が回転しながらバルブシート7に当接する
ことになり、バルブフェース面5とバルブシートフェー
ス面8との間にカーボン等の噛み込みが生じた場合、前
記バルブフェース面5とバルブシートフェース面8の損
傷及び摩耗を増長させることになり、燃焼室内ガスの吹
き抜けを生じる可能性が比較的高いという問題点もあ
る。
【0008】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、バルブステムに設ける溝位置と該溝の形態の
改良により、溝加工の無駄をなくして加工工数の低減を
図ると共に、バルブ回転を要する所では該回転を促進し
て吸気バルブの温度の均一化と低減化を図りつつ、バル
ブ回転を要しない所ではバルブの回転を抑制して、バル
ブフェース面とバルブシートフェース面の損傷及び摩耗
を低減することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、バルブと、該バルブをバルブステムにて軸方
向に摺動案内するバルブガイドと、を含んで構成される
内燃機関のバルブ機構において、前記バルブガイドの上
端部内周面と摺動するバルブステム上端部外周面と、該
バルブガイドの上端部とは離間した下端部内周面と摺動
するバルブステム下端部外周面の少なくとも一方に、バ
ルブの周方向の回転を制御する複数の案内溝を形成し
た。
【0010】請求項2記載の発明は、前記案内溝を、所
定の軸方向幅を有する下部溝と残りの上部溝とから構成
し、下部溝はバルブの軸方向に沿って形成し、上部溝は
バルブの軸方向と一定の角度をもって形成した。請求項
3記載の発明は、前記案内溝を、所定の軸方向幅を有す
る下部溝と残りの上部溝とから構成し、下部溝はバルブ
の軸方向に沿って形成し、上部溝は上方に行くに従って
バルブの軸方向に対する角度が徐々に大きくなるべく形
成した。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明において、バルブとバルブ
ガイド相互の摺動面には、バルブの摺動を円滑に行うた
めに適切な隙間が確保されていること、バルブ軸頭部を
押すロッカーアームは主に軸中心から偏心した位置を押
していること、バルブはバルブガイドの上方でオイルシ
ールに支持されていること等の理由により、バルブは軸
方向から傾いて摺動することが多く、その際、バルブと
バルブガイドが摺動する部分は、バルブガイド上端部と
下端部が主となっている。
【0012】従って、本構成のように、案内溝を、バル
ブガイド上端部と下端部の少なくとも一方と摺動する部
分に形成してあれば、バルブの周方向の回転を十分に制
御でき、必要最小限の部位に案内溝を形成することによ
り、螺旋溝を摺動面の略全域に形成する従来の構成に比
して、加工工数の低減を図れる等の無駄がなくなり、効
率が良い。
【0013】請求項2記載の発明において、案内溝にお
けるバルブの周方向の回転を促進する上部溝を、バルブ
ガイド上端部と下端部の少なくとも一方と摺動する部分
に形成してあれば、バルブリフト時に必要十分なバルブ
の周方向の回転促進が可能であり、バルブ、特にバルブ
傘部の温度の均一化及び低減化を図ることができる。一
方、案内溝の形状に関しては、特にバルブのバルブシー
トへの着座時において余分な回転が生じていると、カー
ボン等の噛み込みによって、バルブフェース面及びバル
ブシートフェース面を損傷させ易く、摩耗量も大きくな
る。
【0014】このため、バルブの着座時近辺では、バル
ブに回転力が加わらないような溝形状が好ましいが、本
構成によると、案内溝において、バルブの開き始め及び
着座時近辺でバルブガイドと摺動する下部溝はバルブの
軸方向に沿って形成してあってバルブ回転を抑制するよ
うに作用するため、バルブのバルブシートへの着座時に
おいて余分な回転が生じず、カーボン等の噛み込みによ
るバルブフェース面及びバルブシートフェース面の損傷
や摩耗を極力防止することができる。
【0015】請求項3記載の発明において、バルブの最
大リフト時近辺においてもバルブの周方向の回転はより
積極的に促進されるため、バルブの温度均一化及び低減
化をより効果的に図ることができる。
【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。図1は、内燃機関のバルブ機構として、吸気ポー
トaと燃焼室bとの連通口である吸気口cを、その軸方
向に摺動させることにより開閉する吸気バルブ2側を示
しており、シリンダヘッド1に形成された取付孔1aに
吸気バルブ2のバルブステム3を軸方向に摺動案内する
バルブガイド9が嵌合されている構成は従来と同様であ
る。
【0017】又、この実施例においては、一端部がシリ
ンダヘッド1にピボット20を介して揺動可能に支承さ
れると共に、他端部がバルブステム3上端部に当接さ
れ、バルブ2を吸気口cを閉じるべくカム19の動作に
追従して押圧作動するロッカーアーム14と、バルブ2
を吸気口cを開くべく押し戻すバルブスプリング15
と、バルブスプリング15の上端部と係合するリテーナ
16と、該リテーナ16とバルブステム3端部とを係合
するコッタ17と、バルブスプリング15の下端部とバ
ルブスプリングシート21を介して係合する溝部23と
が設けられている。
【0018】かかる構成は排気バルブにおいても同様で
あり、以下、バルブと称して、吸気バルブと排気バルブ
の両方を指すこととする。ここで、図1及び図3におい
て、バルブガイド9上端部内周面と摺動するバルブステ
ム3上端部外周面と、バルブガイド9下端部内周面と摺
動するバルブステム3下端部外周面のいずれか一方或い
は両方(少なくとも一方)には、バルブ2の周方向の回
転を制御する複数の案内溝28が形成されている(請求
項1記載の発明)。
【0019】かかる案内溝28は、バルブ2の周方向の
回転を促進するための上部溝28aと、バルブ2の周方
向の回転を抑制するための適当な軸方向幅の下部溝28
bとからなり、下部溝28bはバルブ2の軸方向に沿っ
て形成され、上部溝28aはバルブ2の軸方向に沿って
延びる線と一定の角度をもって形成される(請求項2記
載の発明)。
【0020】次に、かかる構成の作用について説明す
る。バルブ2とバルブガイド9相互の摺動面10には、
バルブ2の摺動を円滑に行うために適切な隙間が確保さ
れていること、バルブ2軸頭部を押すロッカーアーム1
4は主に軸中心から偏心した位置を押していること、バ
ルブ2はバルブガイド9の上方でオイルシール13に支
持されていること等の理由により、バルブ2は軸方向か
ら傾いて摺動することが多く、その際、バルブ2とバル
ブガイド9が摺動する部分は、バルブガイド9の上端部
と下端部が主となっている。
【0021】従って、本構成のように、案内溝28にお
けるバルブ2の周方向の回転を促進する上部溝28a
を、バルブガイド9の上端部と下端部の少なくとも一方
と摺動する部分に形成してあれば、図2に示すようなバ
ルブリフト時に必要十分なバルブ2の周方向の回転促進
が可能であり、バルブ2、特にバルブ傘部6の温度の均
一化及び低減化を図ることができる。
【0022】この場合、バルブ2が軸方向と平行に摺動
する場合にあっても、バルブステム9外周面に案内溝2
8が形成されているため、不都合はなく対応できる。一
方、案内溝28の形状に関しては、特にバルブ2のバル
ブシート9への着座時において余分な回転が生じている
と、カーボン等の噛み込みによって、バルブフェース面
5及びバルブシートフェース面8を損傷させ易く、摩耗
量も大きくなる。
【0023】このため、バルブ2の着座時近辺では、バ
ルブ2に回転力が加わらないような溝形状が好ましい
が、本構成によると、案内溝28において、バルブ2の
開き始め及び着座時近辺でバルブガイド9と摺動する下
部溝28bはバルブ2の軸方向に沿って形成してあるた
め、バルブ2のバルブシート7への着座時において余分
な回転が生じず、カーボン等の噛み込みによるバルブフ
ェース面5及びバルブシートフェース面7の損傷や摩耗
を極力防止することができる。
【0024】このように必要最小限の部位に案内溝28
を形成することにより、螺旋溝を摺動面の略全域に形成
する従来の構成に比して、加工工数の低減を図れる等の
無駄がなくなり、効率が良いという利点があり、特に、
案内溝28は直線的であるから加工が比較的簡単であ
る。尚、図4に示すように、バルブ2を吸気口cを閉じ
るべく押圧作動するバルブリフタ22を設けたタイプの
バルブ機構にも、図3と同様のバルブステム3の構造を
採用できることは勿論であり、上述した作用・効果を同
様に奏する。
【0025】次に、他の実施例を図5に基づいて説明す
る。この実施例は、バルブ2のバルブステム3に形成す
る案内溝38の下部溝38bを、図3の実施例と同様に
バルブ2の軸方向に沿って形成し、上部溝38aを上方
に行くに従ってバルブ2の軸方向に対する角度が徐々に
大きくなるべく形成する(請求項3記載の発明)。
【0026】この場合、上部溝38aは湾曲して延びる
形状となる。かかる構成では、バルブ2の最大リフト時
近辺においてもバルブ2の周方向の回転はより積極的に
促進されるため、バルブ2の温度均一化及び低減化をよ
り効果的に図ることができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、案内溝を、バルブガイド上端部と下端部の
少なくとも一方と摺動する部分に形成するようにしたか
ら、バルブの周方向の回転を十分に制御でき、必要最小
限の部位に案内溝を形成することにより、螺旋溝を摺動
面の略全域に形成する従来の構成に比して、加工工数の
低減を図れる等の無駄がなくなり、効率が良い。
【0028】請求項2記載の発明によれば、案内溝にお
けるバルブの周方向の回転を促進する上部溝を、バルブ
ガイド上端部と下端部の少なくとも一方と摺動する部分
に形成するようにしたから、バルブリフト時に必要十分
なバルブの周方向の回転促進が可能であり、バルブ、特
にバルブ傘部の温度の均一化及び低減化を図ることがで
きると共に、案内溝において、バルブの開き始め及び着
座時近辺でバルブガイドと摺動する下部溝はバルブの軸
方向に沿って形成してあってバルブ回転を抑制するよう
に作用するため、バルブのバルブシートへの着座時にお
いて余分な回転が生じず、カーボン等の噛み込みによる
バルブフェース面及びバルブシートフェース面の損傷や
摩耗を極力防止することができ、加工性も良好である。
【0029】請求項3記載の発明によれば、案内溝の上
部溝を上方に行くに従ってバルブの軸方向に対する角度
が徐々に大きくなるべく形成したから、バルブの最大リ
フト時近辺においてもバルブの周方向の回転はより積極
的に促進されるため、バルブの温度均一化及び低減化を
より効果的に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1及び2記載の発明の実施例の断面図
【図2】 同上実施例の作動状況を説明する断面図
【図3】 同上実施例におけるバルブの正面図
【図4】 他の実施例の断面図
【図5】 請求項3記載の発明の実施例の断面図
【図6】 従来装置の断面図
【符号の説明】
2 バルブ 3 バルブステム 9 バルブガイド 10 摺動面 28 案内溝 28a 上部溝 28b 下部溝 38 案内溝 38a 上部溝 38b 下部溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バルブと、該バルブをバルブステムにて軸
    方向に摺動案内するバルブガイドと、を含んで構成され
    る内燃機関のバルブ機構において、 前記バルブガイドの上端部内周面と摺動するバルブステ
    ム上端部外周面と、該バルブガイドの上端部とは離間し
    た下端部内周面と摺動するバルブステム下端部外周面の
    少なくとも一方に、バルブの周方向の回転を制御する複
    数の案内溝を形成したことを特徴とする内燃機関のバル
    ブ機構。
  2. 【請求項2】前記案内溝は、所定の軸方向幅を有する下
    部溝と残りの上部溝とからなり、下部溝はバルブの軸方
    向に沿って形成され、上部溝はバルブの軸方向と一定の
    角度をもって形成されたことを特徴とする請求項1記載
    の内燃機関のバルブ機構。
  3. 【請求項3】前記案内溝は、所定の軸方向幅を有する下
    部溝と残りの上部溝とからなり、下部溝はバルブの軸方
    向に沿って形成され、上部溝は上方に行くに従ってバル
    ブの軸方向に対する角度が徐々に大きくなるべく形成さ
    れたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関のバルブ
    機構。
JP14944994A 1994-06-30 1994-06-30 内燃機関のバルブ機構 Pending JPH0814014A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100272574B1 (ko) * 1997-12-31 2000-11-15 서평원 휴대용전화기의불법사용방지장치및방법
US7146956B2 (en) 2003-08-08 2006-12-12 Nissan Motor Co., Ltd. Valve train for internal combustion engine
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CN105888763A (zh) * 2016-04-13 2016-08-24 殷志成 一种多槽口式气门
JP2019007470A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 株式会社クボタ エンジンと弁ガイドと弁ガイドの製造方法
WO2020207586A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-15 Federal-Mogul Valvetrain Gmbh Poppet valve having improved sliding surface
CN114151163A (zh) * 2020-09-05 2022-03-08 江苏常发农业装备股份有限公司 一种气门组件

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