JPH108921A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの高性能化に寄与する小型且つ軽量
な構造を、安価に実現する。 【構成】 バルブステム４の基端部にバルブリフタ９
を、コッタ８を介して結合する。このバルブリフタ９と
シリンダヘッド１との間に、バルブスプリング１０を設
ける。バルブステム４の基端面とカム１７の外周面との
間にシム部材１５を設け、カム１７の動きを、上記バル
ブリフタ９を介さずに弁体３に伝達する。

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には、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
タとを備えるものがある。尚、ＤＯＨＣ型エンジンの様
に、２本のカムシャフトを、それぞれ上記吸気弁及び排
気弁の基端部に対向する状態で設けた構造の場合には、
上記カムの動きを、ロッカーアームを介する事なく、直
接上記吸気弁及び排気弁の基端部に支持したバルブリフ
タに伝達する様に構成している。

【０００３】この様な構造を有するエンジンの動弁装置
として従来から知られているものに、例えば実開昭６２
−８３０５号公報、同６４−３４４０５号公報に記載さ
れた構造のものが知られている。何れの構造の場合も、
吸気弁或は排気弁である弁体は、杆状のバルブステムの
先端部に鍔状の弁部を固設して成り、このバルブステム
の軸方向に往復移動する事で、エンジンの燃焼室に通じ
る口である吸気口或は排気口を開閉する。又、上記バル
ブステムの基端部外周面にはバルブリフタを装着し、こ
のバルブリフタを、エンジンのシリンダヘッドに設けた
ガイド部に、上記バルブステムの軸方向に亙る往復移動
自在に嵌装している。そして、上記バルブステムに係合
した部材と上記シリンダヘッドの一部との間に、圧縮コ
イルばねであるバルブスプリングを設けて、上記弁体
に、上記弁部により上記吸気口或は排気口を閉鎖する方
向の弾力を付与している。更に、エンジンのカムシャフ
トの中間部外周面に支持されてこのカムシャフトと共に
回転するカムを上記バルブリフタに対向して配置してい
る。上記弁体は、このカムの回転に伴って、上記バルブ
スプリングの弾力に抗して変位し、上記吸気口或は排気
口を開放したり、或はこのバルブスプリングの弾力に基
づいて変位し、上記吸気口或は排気口を閉じたりする。

【０００４】尚、上記各公報に記載されたエンジンの動
弁装置のうち、実開昭６２−８３０５号公報の第２図及
び実開昭６４−３４４０５号公報の第３、５図に記載さ
れたものは、バルブステムの基端部にスプリングシート
を、コッタと呼ばれる結合部材を介して結合支持し、上
記バルブスプリングの一端をこのスプリングシートに突
き当てている（従来構造の第１例）。又、実開昭６２−
８３０５号公報の第１図及び実開昭６４−３４４０５号
公報の第１、２、４図に記載されたものは、上記スプリ
ングシートを省略し、バルブステムの基端部にバルブリ
フタを、コッタ及びスナップリングを介して結合したり
（従来構造の第２例）、或はコッタに形成したねじ孔と
バルブステムの基端部に形成した雄ねじとを螺合させる
事により、バルブリフタをバルブステムの基端部に結合
したり（従来構造の第３例）している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各公報に記載され
た従来構造の第１例の場合には、バルブステムの基端部
に、バルブリフタの他にスプリングシートを設ける為、
部品点数の増大に基づくコスト増大を招くだけでなく、
弁体と共に往復移動する部材の質量が嵩む。エンジンの
高性能化（高回転化）の為には、この質量を少しでも小
さくする事が必要であり、この質量増大は好ましくな
い。

【０００６】一方、上記各公報に記載された従来構造の
第２〜３例のものは、構成部品の加工作業が面倒であっ
たりして、コストが嵩む原因となる。例えば従来構造の
第２例の場合、カムがバルブステムを押圧する際にコッ
タが弛むのを防止する為、バルブステムの基端部外周面
に係止溝を形成し、この係止溝にスナップリングを装着
している。この結果、この係止溝の形成作業並びにこの
係止溝へのスナップリングの装着作業が必要になり、コ
ストが嵩む。又、従来構造の第３例の場合には、ねじ加
工作業やねじ止め作業が必要になり、やはりコストが嵩
む。本発明のエンジンの動弁装置は、この様な事情に鑑
みて、軽量でしかも安価な構造を実現すべく発明したも
のである。

【０００７】

【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、従来から知られているエンジンの動弁装置と同
様に、弁体と、バルブリフタと、バルブスプリングと、
カムとを備える。このうちの弁体は、杆状のバルブステ
ムの先端部に鍔状の弁部を固設して成り、このバルブス
テムの軸方向に往復移動する事により、エンジンの燃焼
室に通じる口である、吸気口或は排気口を開閉する。
又、上記バルブリフタは、上記バルブステムの基端部外
周面にコッタを介して結合支持され、エンジンのシリン
ダヘッドに設けたガイド部に上記バルブステムの軸方向
に亙る往復移動自在に嵌装されている。又、上記バルブ
スプリングは、上記バルブリフタの片面と上記シリンダ
ヘッドの一部との間に設けられて、上記弁体に、上記弁
部により上記燃焼室に通じる口を閉鎖する方向の弾力を
付与する。更に、上記カムは、上記バルブリフタに対向
して配置され、エンジンのカムシャフトの中間部外周面
に支持されて、このカムシャフトと共に回転する。特
に、本発明のエンジンの動弁装置に於いては、上記バル
ブステムの基端面と上記カムの外周面とを対向させると
共に、これら基端面と外周面との間にシム部材を挟持し
ている。そして、上記カムの動きを上記弁体に、上記バ
ルブリフタを介する事なく伝達自在としている。

【０００８】

【作用】上述の様に構成される本発明のエンジンの動弁
装置によれば、エンジンの性能向上につながる軽量化
と、コスト低減とを、両立させる事ができる。即ち、バ
ルブスプリングの一端をバルブリフタの片面に突き当て
る為、従来構造の第１例の様に、独立したスプリングシ
ートを設置する必要がなく、部品点数の低減による軽量
化及びコスト低減を図れる。又、上記バルブスプリング
により上記バルブリフタに加わる弾力は、常にこのバル
ブリフタとバルブステムとを結合しているコッタを締め
付ける方向に作用する。上記バルブスプリングの弾力に
抗して弁体を移動させる際にも、この作用は変わらな
い。この為、特にスナップリングを設けなくても、上記
コッタが弛む事がない。従って、スナップリング及びこ
のスナップリングを装着する為の係止溝を省略して、エ
ンジンの動弁装置の低廉化を図れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の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の内側に弁体３を構成するバルブス
テム４を、軸方向（図１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の往復移動に基づき、この
バルブステム４の先端部（図１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を介してバルブリフタ９を支持
し、このバルブリフタ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。
尚、上記バルブリフタ９は、上記シリンダヘッド１１に
設けた、ガイド部であるガイド孔１８に、軸方向に亙る
変位自在に嵌挿している。

【００１０】周知の様に、上記コッタ８によりバルブス
テム４の基端部とバルブリフタ９とを結合する為に、上
記バルブステム４の基端部外周面には係合溝１１を、上
記バルブリフタ９の中心部にはテーパ孔１２を、それぞ
れ設けている。上記コッタ８は、欠円筒状に形成された
り、或は円周方向に亙って複数個に分割される事によ
り、その直径を拡縮自在である。又、このコッタ８の内
周面には、上記係合溝１１と嵌合する係合突条１３を形
成している。又、このコッタ８の外周面は、上記テーパ
孔１２と密接する、円錐面状のテーパ面としている。
又、これらテーパ孔１２の内径及びコッタ８の外径は、
上記バルブステム４の基端面（図１の上端面）に向かう
程大きくなる。従ってこのコッタ８は、上記バルブスプ
リング１０から上記バルブリフタ９に加えられる弾力に
基づき、上記バルブステム４の外周面に押し付けられ
る。

【００１１】更に、本発明のエンジンの動弁装置の場合
には、上記バルブリフタ９の基端面（図１の上端面）中
央部に保持凹部１４を形成し、この保持凹部１４にシム
部材１５を保持している。このシム部材１５は、硬質金
属等、優れた耐摩耗性を有する材料により造る。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
１６は、上記シム部材１５に対向する部分に配置されて
いる。そして、このカムシャフト１６の中間部に固設さ
れたカム１７の外周面が、上記シム部材１５の表面に当
接している。尚、このシム部材１５は、前記弁体３の全
ストローク範囲に亙り、上記バルブステム４の基端面と
上記カム１７の外周面との間で隙間なく挟持される様
に、その厚さ寸法を規制している。

【００１２】上述の様に構成される本発明のエンジンの
動弁装置は、次の様に作用して、吸気口（排気口）６を
開閉する。先ず、図１に示す様に、上記シム部材１５が
上記カム１７の小径部分に当接している状態では、上記
弁体３は前記バルブスプリング１０の弾力により基端側
に変位し、その先端部に設けた弁部５により、上記吸気
口（排気口）６を閉じる。これに対して、上記カムシャ
フト１６と共に上記カム１７が、図１の状態から１８０
度回転し、上記シム部材１５が上記カム１７の大径部分
に当接すると、上記弁体３は上記バルブスプリング１０
の弾力に抗して先端側に変位し、その先端部に設けた弁
部５が上記吸気口（排気口）６を開く。

【００１３】この様にカム１７の回転に伴って上記弁体
３を往復移動させる間中、前記バルブリフタ９は、上記
バルブステム４の基端側に押圧され続ける。このバルブ
ステム４を上記バルブスプリング１０の弾力に抗して変
位させる力は、先ず、上記カム１７からシム部材１５を
介してバルブステム４に伝わる。次いで、このバルブス
テム４から、前記コッタ８を介してバルブリフタ９に伝
わる。従って、上記バルブステム４を上記バルブスプリ
ング１０の弾力に抗して変位させる力が、このコッタ８
を弛める方向に作用する事はない。言い換えれば、この
コッタ８は上記バルブスプリング１０の弾力により、常
に締め付け方向の力を受け続ける。この為、前述した従
来構造の第２例の様に、特にスナップリングを設けなく
ても、上記コッタ８が弛む事がない。従って、スナップ
リング及びこのスナップリングを装着する為の係止溝を
省略して、エンジンの動弁装置の低廉化を図れる。

【００１４】

【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、エンジンの高性能化
に寄与する小型・軽量の構造を、安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。

【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 バルブリフタ １０ バルブスプリング １１ 係合溝 １２ テーパ孔 １３ 係合突条 １４ 保持凹部 １５ シム部材 １６ カムシャフト １７ カム １８ ガイド孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杆状のバルブステムの先端部に鍔状の弁
   部を固設して成り、このバルブステムの軸方向に往復移
   動する事によりエンジンの燃焼室に通じる口を開閉する
   弁体と、上記バルブステムの基端部外周面にコッタを介
   して結合支持され、エンジンのシリンダヘッドに設けた
   ガイド部に上記バルブステムの軸方向に亙る往復移動自
   在に嵌装されたバルブリフタと、このバルブリフタの片
   面と上記シリンダヘッドの一部との間に設けられて、上
   記弁体に、上記弁部により上記燃焼室に通じる口を閉鎖
   する方向の弾力を付与するバルブスプリングと、上記バ
   ルブリフタに対向して配置され、エンジンのカムシャフ
   トの中間部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たエンジンの動弁装置に於いて、
   上記バルブステムの基端面と上記カムの外周面とを対向
   させると共に、これら基端面と外周面との間にシム部材
   を挟持し、上記カムの動きを上記弁体に、上記バルブリ
   フタを介する事なく伝達自在とした事を特徴とするエン
   ジンの動弁装置。