JP2005009451A

JP2005009451A - Valve opening and closing device

Info

Publication number: JP2005009451A
Application number: JP2003176938A
Authority: JP
Inventors: Kazuchika Kawahara; 和周川原
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve opening and closing device which secures a tappet clearance, and moreover stabilizes a position of a rocker arm to a cam. <P>SOLUTION: The valve opening and closing device is provided with the rocker arm 10 having a spherical shaft end 25C. The rocker arm is rocked by turning the cam 55, and reciprocates a stem 42 provided in a valve 41. Further, the tappet clearance is provided between the cam 55 and a roller 20 provided in the rocker arm 10. On the other hand, the rocker arm 10 is rockable all around along the spherical surface of the shaft end 25C, and then its position is hardly stabilized since the tappet clearance makes an allowance. However, a corrective spring 60 is interposed in the place where the tappet clearance is provided, and energizes the rocker arm 10 so that the rocker arm 10 abuts on the stem 42. As a result, the rocker arm 10 is supported with the two points, and its position is stabilized thereby. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の内燃機関に適用されるバルブ開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より自動車の内燃機関におけるバルブ開閉装置としてロッカーアームを備えたものが知られている（特許文献１）。
このものは、シリンダヘッドに設けられる受け部材に対して、ローラを有するロッカーアーム本体がピボットを介して傾動可能に取り付けられており、ロッカアームの傾動動作を利用してバルブステムを押圧することでバルブの開閉を行うようになっている。また、このものにおいてはロッカアーム本体の傾動動作に柔軟性を持たせるために傾動中心の支持構造が、半球状をなす凸部と凹部による凹凸の嵌合構造によるものとなっており、これにてロッカアーム本体がシリンダヘッドの受け部に対して首振り自由な状態で支持されるようになっている。
尚、この種のバルブの開閉機構においては、バルブステムが熱膨張を起こした場合のバルブの開閉動作を保証するためにカムとローラとの間にタペットクリアランスと呼ばれる隙間が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−９７２２８公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構造によれば、ロッカアーム本体は首振り自由な状態で支持されているためタペットクリアランスだけ、カムに対して傾く場合がある。すると、カムがロッカーアーム本体を傾動させる際にローラに対して面当たりせず、図１３に示すようにローラ１の角部分がカム２に当たって、その部位でカム２あるいはローラ１が偏摩耗を起こす事が懸念される。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、必要なタペットクリアランスを確保したうえで、カムに対するロッカアームの姿勢を安定させる事が可能なバルブ開閉装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、シリンダヘッドに対して接続されるジョイント部が球面状をなし前記シリンダヘッドに対して首振り自在に支持されるとともにカムの回動に伴って傾動させられてバルブ開閉用のステムを往復運動させるロッカアームを備えてなるとともに、前記カムと前記ロッカアームとの間、或いは前記ステムと前記ロッカアームとの間にタペットクリアランスが保有されたバルブ開閉装置であって、前記タペットクリアランスが設けられた部分に、前記ロッカアームを前記カム或いは前記ステムに当接するように付勢することで前記カムと前記ロッカアームの当たり面同士が向かい合うように前記ロッカアームの姿勢を矯正させる弾性材よりなる姿勢保持部が介在される構成であるところに特徴を有する。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ロッカアームは前記ジョイント部を備えた枢支部に対してねじ止めされるとともに、前記姿勢保持部が前記枢支部側に延設されるものにおいて、前記姿勢保持部は枢支部に共締めされて前記ロッカアームに固定される構成であるところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ロッカアームと前記ステムとの間に前記姿勢保持部が設けられるものにおいて、前記姿勢保持部は前記ステムの長手方向に沿って配される圧縮ばねよりなる構成であるところに特徴を有する。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によれば、ロッカアームは姿勢保持部により付勢されることでカムあるいはステムに当接する。これにより、ロッカアームは２点支持（ジョイント部及び、カム或いはステム）された状態となるから、１点支持（ジョイント部のみ）の場合に比べて姿勢が安定する。そのため、カムとロッカアームは常に向かい合った姿勢となるから、カムあるいはロッカアームが偏摩耗等起こすことがない。
【０００９】
＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、姿勢保持部は枢支部に対して共締めされるから固定の専用部品を必要としない。また、ロッカアームの取付け作業と併せて取付けがなされるため、作業効率がよい。
【００１０】
＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によれば、圧縮ばねを使用する構成であるから安定したばね力が得られるとともに、耐久性にも優れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図７によって説明する。図１は自動車の内燃機関に適用されたバルブ開閉装置の断面図である。
４１はバルブであって、上下方向に伸びるステム４２の下端に弁４３を設けてなり、その往復運動によって弁４３がシリンダ４０のポートを開閉するようになっている。また、ステム４２の上端側には鍔片４４が取り付けられるとともに、ステム４２の外周にはシリンダ４０の上面と鍔片４４との間に挟み込まれた状態でコイルスプリング４５が外嵌されているが、これは、ポートを閉じる向きにステム４２を付勢するためのものである。
【００１２】
ロッカアーム１０は左右方向に伸びるアーム本体１１を備えてなる。アーム本体１１の上面側には、図２に示すように円筒形をなすローラ２０を収容するための収容部１２が凹設されている。この収容部１２を構成する一対の壁部１３には穿孔１３Ａが同軸上で設けられるとともに、そこにはパイプ状の軸部材２１がローラ２０を貫通した状態で挿通されるようになっており、ローラ２０をその外周面の一部を収容部１２より露出させた態様で回動可能に支持している。
【００１３】
ローラ２０の上方にはカム５５が回動可能に軸支されており、その回動に伴ってローラ２０の露出する外周面と当接するようになっている。この回動に伴って、アーム本体１１はカム５５より押圧され、その長手方向に関する一端に設けられる後述する枢支部２５を中心に上下に揺動する。
一方、アーム本体１１の他端側（図２の右側）は下方に垂れるようにして延設されており、その先端部が二股状に形成され、その間にバルブ当接部１５が形成されるようになっている。そのため、上記揺動に伴ってバルブ当接部１５がバルブ４１の備えるステム４２を上下に往復駆動させ、もってバルブ４１を開閉させるようになっている。
【００１４】
アーム本体１１の揺動中心は枢支部２５により構成される。枢支部２５はアーム本体の基端側の上面（以下、座部１６とする）に形成されるねじ孔１６Ａに螺合されてアーム本体１１内に起立状態で装着されるピボット２５Ｂと、アーム本体１１の座部１６上において前記ピボットに螺合されるナット２５Ａとからなる。ピボット２５Ｂは、その下端部に半球面状の軸端部（本発明のジョイント部に相当する）２５Ｃを備え、この軸端部２５Ｃをシリンダヘッド５０の上面を球面状に凹ませて形成された軸受け部５０Ａに支承させている。これによりアーム本体１１は一方向（図５に示すＰ方向）への揺動のみならず、枢支部２５を中心として球面に沿うあらゆる方向（以下、首振り自在とする）に揺動可能に支持されることとなる。また、ピボット２５Ｂは、ねじ孔１６Ａに対するねじ込み量を調整することにより、アーム本体１１の下側に突出する突出寸法を調整できるようにしてある。このように突出寸法を調節することでカム５５とローラ２０間に設けられるいわゆるタペットクリアランス（図１に示すＡ寸法）の大きさを調節するようになっている。
【００１５】
このタペットクリアランスは、シリンダ４０内の燃料の燃焼に伴って発生する熱によってステム４２が往復運動方向（図１におけるＳ方向）に伸張した場合であっても、バルブ４１の開閉動作に支障をきたさないようにするための隙間である。すなわち、このタペットクリアランスがカム５５とローラ２０間に設けられていない場合には、図７に示すように、カム５５とローラ２０及び、バルブ当接部１５とステム４２がいずれも当接した関係となる。すなわち、アーム本体１１がカム５５及びステム４２に隙間なく挟まれた状態となるが、この状態でステム４２が伸びてしまうと、同図に示すように弁４３が閉まらなくなってしまう。そのため、タペットクリアランスを設けることで、アーム本体１１の上動を許容させステム４２が伸びた場合であっても確実に弁４３が閉じるようになっている。
【００１６】
ところで、ロッカアーム１０にはカム５５とローラ２０の当たり面同士が向かい合った正対姿勢となるようにアーム本体１１の姿勢を矯正する矯正ばね６０（本発明の姿勢保持部に相当する）が備えられている。尚、正対姿勢とは、図４に示すようにカム５５の軸線とローラ２０の軸線がほぼ平行となった姿勢である。また同図に示すように、カム５５の幅寸法はローラ２０の幅寸法より広く形成されているが、そこに、矯正ばね６０の一部が弾接するようになっている。
【００１７】
矯正ばね６０はばね材により形成されるとともに、図２に示すようにアーム本体１１の座部１６に対して固定される平板状をなす基部６１の前縁の両端部にアーム本体１１の外形にほぼ沿って平行に伸びる左右一対の弾性アーム６２を設けてなる。これら左右の弾性アーム６２は同幅で形成されるとともに、先端側が基端側より幅狭に形成されている。また、弾性アーム６２の先端側は下向きに屈曲形成されるとともにその下縁同士が架設部６４によって連結されており、基部６１から延設された部分は枠状をなし中央部分が開口している。この開口部分の開口幅はローラ２０の幅寸法より広くとってあり、ローラ２０とカム５５の当たり面を逃がすような寸法設定とされている。
一方、アーム本体１１の下面における前部側には前記架設部６４を収容可能な支持溝１７が幅方向の全幅に亘って凹み形成されている。そのため、矯正ばね６０は架設部６４を支持溝１７に引っ掛けた状態で、ピボット２５Ｂに対して共締めされてアーム本体１１の上面に固定されるようになっている。
【００１８】
この矯正ばね６０は、基部６１の下面から弾性アーム６２の上面までの自然状態における高さ寸法（図２に示すＨ寸法）がアーム本体１１の座部１６からカム５５の外周面までの高さ寸法（図１に示すＳ寸法）より高い設定とされている。
尚、このＳ寸法はタペットクリアランスの寸法設定によりその寸法が種々変動するが、Ｈ寸法はタペットクリアランスの最大値を考慮してもなお、Ｓ寸法より大きくなる設定とされている。
そのため取り付け状態においては、両弾性アーム６２はカム５５の外周面に押圧されて撓んだ状態となる。そのため、アーム本体１１は左右両弾性アーム６２を介して均等な大きさ反発力を受けるからアーム本体１１の姿勢が矯正され、これにて、ローラ２０とカム５５が向か合った姿勢となる。
【００１９】
また、上述した様に矯正ばね６０は、両弾性アーム６２の自由端側が架設部６４によってそれぞれ連結されているが、このような構成とすることで両弾性アーム６２の捻れに対する復元力が、弾性アーム６２の自由端側が切り離された構成である場合と比べて大きくなるため、その分強い力でアーム本体１１の姿勢を矯正することが出来るようにっている。
【００２０】
次に、上記のように構成された本実施形態の作用効果を具体的に説明する。
図１に示すようにバルブ４１の弁４３が閉じている状態からカム５５が同図における時計回り方向に回動を始めると、矯正ばね６０の弾性アーム６２はカム５５の外周面によって下向きに押圧されアーム本体１１の上面に近接する方向に弾性変形する。やがて、カム５５の外周面がローラ２０の外周面に当接すると、これ以降カム５５はその外周面がローラ２０の外周面に摺接した状態で回動を続ける。そのため、カム５５に押されてロッカアーム１０が枢支部２５を中心としてステム４２を押し下げる方向に揺動するからステム４２が往復運動しバルブ４１の弁４３が開く。その後、カム５５の頂点部分がローラ２０に当接しステム４２が最も押し下げられた状態となる。そこからは、カム５５の外周面がローラ２０を押し込まなくなるからロッカアーム１０はステム４２の備えるコイルスプリング４５によって上方に付勢される。従って、カム５５が１回転すると、ロッカアーム１０及びステム４２が元の状態に復帰しバルブ４１の弁４３が再び閉じられる。
【００２１】
この状態においてカム５５はローラ２０に当接しておらず、カム５５の外周面とローラ２０の外周面の間には、いわゆるタペットクリアランスが確保された状態となっている。このようにカム５５がローラ２０に当接していないと、ロッカアーム１０は軸端部２５Ｃの球面に沿って揺動自在となるからその姿勢が安定し難い。しかしながら、本実施形態によれば、カム５５とローラ２０間には矯正ばね６０が介在されており、ロッカアーム１０をステム４２に当接するように付勢する。これにより、ロッカアーム１０の姿勢はカム５５とローラ２０の当たり面同士が向かい合った状態で安定する。従って、再びカム５５が回転した時には、カム５５がローラ２０に面当たりすることととなる。仮に、矯正ばね６０が介在されていない場合には、ロッカアーム１０の姿勢が安定しないからカム５５に対してローラ２０が傾いた姿勢となることがあり、このような姿勢においてカム５５が回転し始めると、カム５５とローラ２０の角同士が当たり合いその部分が偏摩耗を起こす場合があるが、上述したように矯正ばね６０がロッカアーム１０の姿勢を矯正するから、カム５５あるいはローラ２０の偏摩耗が未然に防止される。
【００２２】
また、シリンダ４０内における燃料の燃焼に伴って発生する熱によってステム４２が往復運動方向（図１におけるＳ方向）に伸張することがある。この場合に、ロッカアーム１０はタペットクリアランス分だけカム５５側へ上動することが出来るから、ステム４２の伸張が許容されバルブ４１の弁の開閉に支障をきたすことがない。尚、タペットクリアランスが設けられた部分には矯正ばね６０が介在されているが、矯正ばね６０は撓み可能な構成でありロッカアーム１０の前記上動動作に対する妨げとならない。
【００２３】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を図８ないし図１１を参照して説明する。
第１実施形態では、タペットクリアランスをカム５５とローラ２０との間に設けたが、第２実施形態ではバルブ当接部１５とステム４２との間に設けている。また、第１実施形態では、姿勢保持部を板状をなす矯正ばね６０により構成したが、第２実施形態においてはステムキャップ７１と圧縮ばね７５により構成している。その他の構成については第１実施形態と同様であるため、同一部品には同一符号を付して重複した説明を省略する。
【００２４】
図８及び図９に示すように、ステム４２の先端には鉄製のステムキャップ７１が遊嵌（上下動自在）されている。このステムキャップ７１の外周の下端側は縮径されており、そこは、ばね取り付け部７３となっている。このばね取り付け部７３にはステム４２に外嵌された状態で圧縮ばね７５が圧入されて固定されている。取り付け状態において圧縮ばね７５は、ばね取り付け部７３と鍔片４４との間に挟まれており、その反発力によってステムキャップ７１をバルブ当接部１５側に付勢するようになっている。これにより、ロッカアーム１０がカム５５側に押しつけられるから、常にローラ２０とカム５５が面当たりした状態となる。
【００２５】
また、図９に示すように、ステムキャップ７１に形成されるステム嵌合用の凹部７２の底面７２Ａとステム４２の先端との間には隙間（タペットクリアランスに相当するもの）が設けられているから、シリンダにおいて発生する熱によりステム４２が往復運動方向へ伸張した場合であっても、バルブ４１の開閉に支障をきたすことがない。このように、姿勢保持部に圧縮ばね７５を使用する構成としてやれば、安定したばね力が得られるとともに耐久性にも優れる。
【００２６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２７】
（１）第２実施形態においては、姿勢保持部をステムキャップ７１及び圧縮ばね７５により構成したが、ステムキャップ７１を廃止して圧縮ばね７５のみの構成としてもよい。
【００２８】
（２）第２実施形態においては、ステムキャップ７１に取り付けられる圧縮ばねを図１１に示すようにステムキャップ７１の外周側に外嵌する（圧入）構成としたが、図１２に示すように凹部７２に溝７７を設けておき、そこに嵌め合わせる構成であってもよい。
【００２９】
（３）第２実施形態によれば、姿勢保持部をステムキャップ７１と圧縮ばね７５により構成したが、弾性体（例えば、ゴム製）により構成してもよく、この場合にはバルブ当接部１５とステム４２との間の隙間に当該弾性体を取り付けてやればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるバルブの備える弁がポートを閉止した状態を表す断面図
【図２】バルブ開閉装置の分解斜視図
【図３】バルブ開閉装置の平面図
【図４】ローラとカムが正対した状態を表す断面図
【図５】カムがロッカアームを押し込んだ状態を表す断面図
【図６】ローラとカムが正しく当たり合った状態を表す断面図
【図７】タペットクリアランスが設けられていない状態を表す断面図
【図８】第２実施形態におけるバルブの備える弁がポートを閉止した状態を表す断面図
【図９】姿勢保持部の構造を表す拡大図
【図１０】カムがロッカアームを押し込んだ状態を表す断面図
【図１１】圧縮ばねの取り付け構造を表す図
【図１２】圧縮ばねの他の取り付け構造を表す図
【図１３】従来例の断面図
【符号の説明】
１０…ロッカアーム
２０…ローラ
２５…枢支部
２５Ｃ…軸端部（ジョイント部）
４２…ステム
５５…カム
６０…矯正ばね（姿勢保持部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve opening / closing device applied to an internal combustion engine of an automobile.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a valve opening / closing device for an internal combustion engine of an automobile is known that includes a rocker arm (Patent Document 1).
In this, a rocker arm body having a roller is attached to a receiving member provided in a cylinder head so as to be tiltable via a pivot, and a valve stem is pressed by using a tilting operation of the rocker arm. Open and close. In this case, in order to give flexibility to the tilting operation of the rocker arm body, the support structure at the center of tilting is due to the fitting structure of the projections and recesses that form a hemisphere, The rocker arm main body is supported in a freely swingable state with respect to the receiving portion of the cylinder head.
In this type of valve opening / closing mechanism, a gap called a tappet clearance is provided between the cam and the roller in order to guarantee the valve opening / closing operation when the valve stem undergoes thermal expansion.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-97228
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the above structure, the rocker arm main body is supported in a freely swingable state, so that there is a case where only the tappet clearance is inclined with respect to the cam. Then, when the cam tilts the rocker arm body, the cam does not come into contact with the roller, and the corner portion of the roller 1 hits the cam 2 as shown in FIG. I am concerned about this.
The present invention has been completed based on the above situation, and an object of the present invention is to provide a valve opening / closing device capable of stabilizing the posture of the rocker arm with respect to the cam while ensuring the necessary tappet clearance. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a means for achieving the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that the joint portion connected to the cylinder head has a spherical shape and is supported so as to swing freely with respect to the cylinder head. A valve having a rocker arm that is tilted with movement to reciprocate a stem for opening and closing the valve, and has a tappet clearance between the cam and the rocker arm, or between the stem and the rocker arm. An opening / closing device, wherein the rocker arm is biased so that the rocker arm comes into contact with the cam or the stem at a portion where the tappet clearance is provided so that the contact surfaces of the cam and the rocker arm face each other. In a configuration where a posture holding part made of an elastic material that corrects the posture is interposed With a butterfly.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the rocker arm is screwed to a pivot portion provided with the joint portion, and the posture holding portion extends to the pivot portion side. In the present invention, the posture holding portion is characterized in that it is configured to be fastened together with a pivot portion and fixed to the rocker arm.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the posture holding portion is provided between the rocker arm and the stem, and the posture holding portion is arranged along the longitudinal direction of the stem. It is characterized in that it is configured by a compression spring.
[0008]
Operation and effect of the invention
<Invention of Claim 1>
According to the first aspect of the present invention, the rocker arm abuts against the cam or the stem by being urged by the posture holding portion. As a result, the rocker arm is in a state of being supported at two points (joint portion and cam or stem), so that the posture is stabilized as compared to the case of supporting at one point (only the joint portion). For this reason, the cam and the rocker arm always face each other, so that the cam or the rocker arm does not cause uneven wear.
[0009]
<Invention of Claim 2>
According to the invention of claim 2, since the posture holding part is fastened to the pivot part, no fixed dedicated part is required. Further, since the mounting is performed together with the mounting operation of the rocker arm, the working efficiency is good.
[0010]
<Invention of Claim 3>
According to invention of Claim 3, since it is the structure which uses a compression spring, while being able to obtain the stable spring force, it is excellent also in durability.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve opening / closing device applied to an internal combustion engine of an automobile.
Reference numeral 41 denotes a valve, which is provided with a valve 43 at the lower end of a stem 42 extending in the vertical direction, and the valve 43 opens and closes a port of the cylinder 40 by reciprocal movement thereof. In addition, a collar piece 44 is attached to the upper end side of the stem 42, and a coil spring 45 is fitted on the outer periphery of the stem 42 while being sandwiched between the upper surface of the cylinder 40 and the collar piece 44. This is for biasing the stem 42 in the direction of closing the port.
[0012]
The rocker arm 10 includes an arm main body 11 extending in the left-right direction. On the upper surface side of the arm main body 11, as shown in FIG. 2, an accommodating portion 12 for accommodating a cylindrical roller 20 is recessed. A pair of wall portions 13 constituting the housing portion 12 are provided with a perforation 13A on the same axis, and a pipe-shaped shaft member 21 is inserted through the roller 20 therethrough, The roller 20 is rotatably supported in such a manner that a part of its outer peripheral surface is exposed from the accommodating portion 12.
[0013]
A cam 55 is pivotally supported above the roller 20 so as to be pivotable, and comes into contact with the exposed outer peripheral surface of the roller 20 along with the pivot. Along with this rotation, the arm main body 11 is pressed by the cam 55 and swings up and down around a pivot portion 25 described later provided at one end in the longitudinal direction.
On the other hand, the other end side (the right side in FIG. 2) of the arm body 11 is extended so as to hang downward, and the tip end portion is formed in a bifurcated shape, and the valve contact portion 15 is formed therebetween. It has become. Therefore, the valve abutting portion 15 reciprocates up and down the stem 42 included in the valve 41 in accordance with the swinging, thereby opening and closing the valve 41.
[0014]
The swing center of the arm body 11 is constituted by a pivotal support 25. The pivot portion 25 is engaged with a screw hole 16A formed in an upper surface (hereinafter referred to as a seat portion 16) on the base end side of the arm body, and is pivotally mounted in the arm body 11 in an upright state. 11 on the seat 16 and a nut 25A screwed to the pivot. The pivot 25B is provided with a hemispherical shaft end portion (corresponding to a joint portion of the present invention) 25C at the lower end portion thereof, and the shaft end portion 25C is formed by recessing the upper surface of the cylinder head 50 into a spherical shape. The bearing 50A is supported. As a result, the arm body 11 is supported not only to swing in one direction (P direction shown in FIG. 5) but also to swing in all directions along the spherical surface (hereinafter referred to as swingable) with the pivotal support 25 as the center. Will be. Further, the pivot 25B can adjust the projecting dimension projecting to the lower side of the arm body 11 by adjusting the screwing amount into the screw hole 16A. By adjusting the protruding dimension in this way, the so-called tappet clearance (dimension A shown in FIG. 1) provided between the cam 55 and the roller 20 is adjusted.
[0015]
This tappet clearance hinders the opening / closing operation of the valve 41 even when the stem 42 extends in the reciprocating motion direction (the S direction in FIG. 1) due to the heat generated as the fuel in the cylinder 40 burns. It is a gap to prevent it. That is, when this tappet clearance is not provided between the cam 55 and the roller 20, as shown in FIG. 7, the cam 55 and the roller 20, and the valve contact portion 15 and the stem 42 are all in contact with each other. It becomes. That is, the arm main body 11 is sandwiched between the cam 55 and the stem 42 without any gap. If the stem 42 is extended in this state, the valve 43 is not closed as shown in FIG. Therefore, by providing the tappet clearance, the valve 43 is reliably closed even when the stem 42 is extended by allowing the arm body 11 to move upward.
[0016]
By the way, the rocker arm 10 is provided with a correction spring 60 (corresponding to the posture holding portion of the present invention) that corrects the posture of the arm body 11 so that the contact surfaces of the cam 55 and the roller 20 face each other. ing. Note that the facing posture is a posture in which the axis of the cam 55 and the axis of the roller 20 are substantially parallel as shown in FIG. As shown in the figure, the width of the cam 55 is formed wider than the width of the roller 20, but a part of the correction spring 60 is in elastic contact therewith.
[0017]
The correction spring 60 is formed of a spring material, and has an outer shape of the arm body 11 at both ends of the front edge of the base 61 having a flat plate shape fixed to the seat 16 of the arm body 11 as shown in FIG. A pair of left and right elastic arms 62 extending substantially parallel to each other are provided. These left and right elastic arms 62 are formed with the same width, and the distal end side is formed narrower than the proximal end side. Further, the distal end side of the elastic arm 62 is bent downward and the lower edges thereof are connected to each other by an erection portion 64, and the portion extending from the base portion 61 has a frame shape and the central portion is open. . The opening width of the opening portion is wider than the width dimension of the roller 20, and the dimension is set so that the contact surface between the roller 20 and the cam 55 can escape.
On the other hand, on the front side of the lower surface of the arm main body 11, a support groove 17 capable of accommodating the erection part 64 is formed so as to be recessed over the entire width in the width direction. Therefore, the correction spring 60 is fastened together with the pivot 25B and fixed to the upper surface of the arm body 11 with the erection portion 64 hooked on the support groove 17.
[0018]
The correction spring 60 has a natural height dimension (H dimension shown in FIG. 2) from the lower surface of the base portion 61 to the upper surface of the elastic arm 62, and the height from the seat portion 16 of the arm body 11 to the outer peripheral surface of the cam 55. It is set to be higher than the dimension (S dimension shown in FIG. 1).
The dimension S varies depending on the tappet clearance dimension setting, but the dimension H is set to be larger than the dimension S even when the maximum value of the tappet clearance is taken into account.
Therefore, in the attached state, both elastic arms 62 are pressed by the outer peripheral surface of the cam 55 and bent. Therefore, the arm main body 11 receives a repulsive force of equal magnitude via the left and right elastic arms 62, so that the posture of the arm main body 11 is corrected, so that the roller 20 and the cam 55 face each other.
[0019]
In addition, as described above, the correction spring 60 has the free ends of the two elastic arms 62 connected to each other by the erection portion 64. With this configuration, the restoring force against the twist of the two elastic arms 62 is elastic. Since the free end side of the arm 62 is larger than that in the separated configuration, the posture of the arm body 11 can be corrected with a correspondingly strong force.
[0020]
Next, the effect of this embodiment comprised as mentioned above is demonstrated concretely.
As shown in FIG. 1, when the cam 55 starts rotating in the clockwise direction in FIG. 1 from the state in which the valve 43 of the valve 41 is closed, the elastic arm 62 of the correction spring 60 is pressed downward by the outer peripheral surface of the cam 55. Then, it is elastically deformed in the direction approaching the upper surface of the arm body 11. Eventually, when the outer peripheral surface of the cam 55 comes into contact with the outer peripheral surface of the roller 20, the cam 55 continues to rotate with the outer peripheral surface being in sliding contact with the outer peripheral surface of the roller 20. Therefore, since the rocker arm 10 is pushed by the cam 55 and swings in a direction to push down the stem 42 around the pivotal support 25, the stem 42 reciprocates and the valve 43 of the valve 41 opens. Thereafter, the apex portion of the cam 55 comes into contact with the roller 20 and the stem 42 is pushed down most. From there, the outer peripheral surface of the cam 55 does not push the roller 20, so the rocker arm 10 is biased upward by a coil spring 45 provided in the stem 42. Therefore, when the cam 55 rotates once, the rocker arm 10 and the stem 42 are restored to the original state, and the valve 43 of the valve 41 is closed again.
[0021]
In this state, the cam 55 is not in contact with the roller 20, and a so-called tappet clearance is secured between the outer peripheral surface of the cam 55 and the outer peripheral surface of the roller 20. If the cam 55 is not in contact with the roller 20 as described above, the rocker arm 10 can swing along the spherical surface of the shaft end portion 25C, and thus its posture is difficult to stabilize. However, according to the present embodiment, the correction spring 60 is interposed between the cam 55 and the roller 20 and biases the rocker arm 10 so as to contact the stem 42. Thereby, the posture of the rocker arm 10 is stabilized in a state where the contact surfaces of the cam 55 and the roller 20 face each other. Therefore, when the cam 55 rotates again, the cam 55 comes into contact with the roller 20. If the correction spring 60 is not interposed, the posture of the rocker arm 10 is not stable, so the roller 20 may be inclined with respect to the cam 55, and the cam 55 starts to rotate in such a posture. In some cases, the corners of the cam 55 and the roller 20 come into contact with each other, and uneven wear may occur in the portion. However, since the correction spring 60 corrects the posture of the rocker arm 10 as described above, the uneven wear of the cam 55 or the roller 20 occurs. Is prevented in advance.
[0022]
Further, the stem 42 may extend in the reciprocating motion direction (the S direction in FIG. 1) due to the heat generated as the fuel burns in the cylinder 40. In this case, the rocker arm 10 can move upward toward the cam 55 by the amount of the tappet clearance, so that the stem 42 is allowed to extend and does not hinder the opening and closing of the valve 41. Although the correction spring 60 is interposed in the portion where the tappet clearance is provided, the correction spring 60 is configured to be able to bend and does not hinder the upward movement of the rocker arm 10.
[0023]
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the tappet clearance is provided between the cam 55 and the roller 20, but in the second embodiment, the tappet clearance is provided between the valve contact portion 15 and the stem 42. Further, in the first embodiment, the posture holding portion is configured by the plate-shaped correction spring 60, but in the second embodiment, it is configured by the stem cap 71 and the compression spring 75. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0024]
As shown in FIGS. 8 and 9, an iron stem cap 71 is loosely fitted (movable up and down) at the tip of the stem 42. The lower end side of the outer periphery of the stem cap 71 is reduced in diameter, and is a spring mounting portion 73. A compression spring 75 is press-fitted and fixed to the spring mounting portion 73 in a state of being fitted on the stem 42. In the mounted state, the compression spring 75 is sandwiched between the spring mounting portion 73 and the flange piece 44, and the stem cap 71 is biased toward the valve contact portion 15 by the repulsive force. As a result, the rocker arm 10 is pressed against the cam 55, so that the roller 20 and the cam 55 are always in contact with each other.
[0025]
Further, as shown in FIG. 9, a gap (corresponding to a tappet clearance) is provided between the bottom surface 72 </ b> A of the stem fitting recess 72 formed in the stem cap 71 and the tip of the stem 42. Even when the stem 42 extends in the reciprocating motion direction due to the heat generated in the cylinder, there is no hindrance to the opening and closing of the valve 41. Thus, if it is made as the structure which uses the compression spring 75 for an attitude | position holding | maintenance part, while being able to obtain the stable spring force, it is excellent also in durability.
[0026]
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
[0027]
(1) In the second embodiment, the posture holding portion is configured by the stem cap 71 and the compression spring 75, but the stem cap 71 may be eliminated and only the compression spring 75 may be configured.
[0028]
(2) In the second embodiment, the compression spring attached to the stem cap 71 is externally fitted (press-fit) to the outer periphery of the stem cap 71 as shown in FIG. 72 may be provided with a groove 77 and fitted therein.
[0029]
(3) According to the second embodiment, the posture holding portion is configured by the stem cap 71 and the compression spring 75, but may be configured by an elastic body (for example, rubber). In this case, the valve contact portion What is necessary is just to attach the said elastic body to the clearance gap between 15 and the stem 42. FIG.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a valve of a valve according to a first embodiment of the present invention closes a port. FIG. 2 is an exploded perspective view of a valve opening / closing device. ] Cross-sectional view showing the state where the roller and the cam are facing each other [FIG. 5] Cross-sectional view showing the state where the cam has pushed the rocker arm [FIG. 6] Cross-sectional view showing the state where the roller and the cam are correctly in contact [FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which a clearance is not provided. FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a state in which a valve of the valve according to the second embodiment is closed. FIG. 9 is an enlarged view illustrating a structure of a posture holding unit. [Fig. 11] Fig. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the cam pushes in the rocker arm. [Fig. 11] Fig. 12 is a view showing another mounting structure of the compression spring. [Fig. Explanation】
10 ... Rocker arm 20 ... Roller 25 ... Pivot 25C ... Shaft end (joint part)
42 ... Stem 55 ... Cam 60 ... Correction spring (posture holding part)

Claims

シリンダヘッドに対して接続されるジョイント部が球面状をなし前記シリンダヘッドに対して首振り自在に支持されるとともにカムの回動に伴って傾動させられてバルブ開閉用のステムを往復運動させるロッカアームを備えてなるとともに、
前記カムと前記ロッカアームとの間、或いは前記ステムと前記ロッカアームとの間にタペットクリアランスが保有されたバルブ開閉装置であって、
前記タペットクリアランスが設けられた部分に、前記ロッカアームを前記カム或いは前記ステムに当接するように付勢することで前記カムと前記ロッカアームの当たり面同士が向かい合うように前記ロッカアームの姿勢を矯正させる弾性材よりなる姿勢保持部が介在される構成であることを特徴とするバルブ開閉装置。A rocker arm in which a joint portion connected to the cylinder head is formed in a spherical shape and is swingably supported with respect to the cylinder head, and is tilted as the cam rotates to reciprocate a valve opening / closing stem. As well as
A valve opening / closing device having a tappet clearance between the cam and the rocker arm or between the stem and the rocker arm,
An elastic material that corrects the posture of the rocker arm so that the contact surfaces of the cam and the rocker arm face each other by urging the rocker arm so that it abuts against the cam or the stem at the portion where the tappet clearance is provided A valve opening / closing device having a configuration in which a posture holding portion is interposed.

前記ロッカアームは前記ジョイント部を備えた枢支部に対してねじ止めされるとともに、前記姿勢保持部が前記枢支部側に延設されるものにおいて、
前記姿勢保持部は枢支部に共締めされて前記ロッカアームに固定される構成であることを特徴とする請求項１記載のバルブ開閉装置。The rocker arm is screwed to the pivotal support portion provided with the joint portion, and the posture holding portion extends to the pivotal support side.
The valve opening and closing device according to claim 1, wherein the posture holding portion is configured to be fastened together with a pivotal support portion and fixed to the rocker arm.

前記ロッカアームと前記ステムとの間に前記姿勢保持部が設けられるものにおいて、
前記姿勢保持部は前記ステムの長手方向に沿って配される圧縮ばねよりなる構成であることを特徴とする請求項１記載のバルブ開閉装置。In what the posture holding part is provided between the rocker arm and the stem,
2. The valve opening / closing apparatus according to claim 1, wherein the posture holding portion is composed of a compression spring disposed along the longitudinal direction of the stem.