JP4216992B2 - エンジンの動弁装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，シリンダヘッドにロッカ軸を介して揺動自在に支持されて，カム軸により揺動されるロッカアームを備え，このロッカアームの揺動端部を，シリンダヘッドに摺動自在に支持されるバルブのステムの端部に当接させた，エンジンの動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のかゝるエンジンの動弁装置は，図３に示すように，ロッカ軸０１２に揺動自在に支持されるロッカアーム０１３と，このロッカアーム０１３の一端部に摺接するカム軸０１４とを備え，そのロッカアーム０１３の他端部に螺着される調整ボルト２０の先端に凸状球面０８を形成し，この球面０８を，バルブ０４のステム０４ｂの端部に形成した平坦面０１７に当接させ，この当接部を介してバルブ０４に開閉動作を与えるようになっている（例えば，特許２７５７３１８号公報参照）。かゝる構成によれば，ロッカアーム及びバルブステムの当接部の摩擦を少なくして，バルブの開閉をスムーズに行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上記従来装置の構成では，ロッカ軸０１２とバルブ０４との軸間距離Ｓが一定であっても，ロッカ軸０１２と凸状球面０８の中心Ｏとの間の距離Ｌに誤差があると，ロッカアーム０１３の有効腕長さが変化することになり，そのような変化は，バルブ０４の開閉ストロークに多少とも影響を及ぼすのもので，好ましくない。したがって，ロッカアーム０１３，特に凸状球面０８を有する部分は，上記のような誤差を極力小さくするために高精度に加工しなければならないが，それはコスト面では不利となる。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ロッカ軸とバルブとの軸間距離を一定にすれば，自ずからロッカ軸の軸線と凸状球面の中心との間の距離も定まるようにして，製作コストの低減に寄与し得る，前記エンジンの動弁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】
上記目的を達成するために，本発明は， シリンダヘッドにロッカ軸を介して揺動自在に支持されて，カム軸により揺動されるロッカアームを備え，このロッカアームの揺動端部を，シリンダヘッドに摺動自在に支持されるバルブのステムの端部に当接させた，エンジンの動弁装置において，前記シリンダヘッドに前記ロッカ軸を，その軸線が前記バルブの軸線と直交するように取り付け，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部の一端部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合してロッカアームを揺動させる軸孔を形成すると共に，両側壁部の他端部上縁に，前記カム軸のカムが摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面を形成し，このスリッパ面の直下に位置する前記底壁部に平坦面を形成し，この平坦面に当接する凸状球面を，その球面中心がバルブの軸線上に来るようにバルブのステムの端部に形成したことを特徴とする。
【０００６】
この特徴によれば，バルブのステムの端部に形成される凸状球面の中心は，該ステムの軸線上に位置するので，軸線が互いに直交するように取り付けられたロッカ軸とバルブとの軸間距離を一定にしさえすれば，自ずからロッカ軸の軸線と球面の中心との間の距離は一義的定まることになる。したがって，ロッカ軸の軸線と球面の中心との間の距離の精度管理は不要となり，製作コストの低減を図ることができる。
【０００７】
また，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合する軸孔を形成し，底壁部に前記平坦面を形成したことで，両側壁部と底壁部とで断面係数の大きく，曲げ剛性の高いロッカアームを構成することができ，しかもこれをプレス加工により容易に製作することができ，またロッカアームには球面を成形する必要がないから，プレス金型の製作も簡単となり，製作コストの更なる低減を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の動弁装置を備えたエンジンの一部縦断側面図，図２は図１の２−２線断面図である。
【００１０】
これら図面において，エンジンのシリンダヘッド１は，燃焼室２と，この燃焼室２に開口する吸気又は排気用のポート３とを有しており，そのポート３はバルブ４によって開閉される。このバルブ４は，ポート３の燃焼室２への開口部に埋設されたバルブシート５に着座する傘部４ａと，シリンダヘッド１に固設されたバルブガイド６に摺動自在に支持されるステム４ｂとからなっており，これら傘部４ａ及びステム４ｂは，対向端面７で相互に溶接される。そのステム４ｂの上端面は凸状球面８に形成される。その際，球面８は，その中心Ｏがバルブ４の軸線Ａ上に来るように形成される。このような球面８の形成は，切削や鍛造により容易に行うことができる。
【００１１】
ステム４ｂの上端部外周にはリテーナ９が付設され，このリテーナ９とシリンダヘッド１との間に，バルブ４を閉じ方向に付勢するバルブスプリング１０が縮設される。
【００１２】
上記バルブスプリング１０と協働してバルブ４を開閉作動する本発明の動弁装置１１がシリンダヘッド１に配設される。この動弁装置１１は，軸線Ｂがバルブ４の軸線Ａと直交するようにして，シリンダヘッド１に固定して取り付けられるロッカ軸１２と，このロッカ軸１２に基端部を回動自在に支持されて揺動端部を前記ステム４ｂの上端部に当接させるロッカアーム１３と，シリンダヘッド１に回転自在に支持され，ロッカアーム１３の上面に摺接するカム１４ａを有するカム軸１４とから構成され，このカム軸１４は，図示しないクランク軸から駆動される。
【００１３】
上記ロッカアーム１３は１枚の鋼板をプレス加工して成形したものであって，相対向する一対の側壁部１３ａ，１３ａと，これら側壁部１３ａ，１３ａ間を一体に連結する底壁部１３ｂとからなっている。その両側壁部１３ａ，１３ａの一端部に，前記ロッカ軸１２に回転自在に嵌合する軸孔１５，１５が穿設され，また両側壁部１３ａ，１３ａの上縁に，前記カム１４ａが摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面１６が形成される。またスリッパ面１６の直下に位置する底壁部１３ｂには平坦面１７が形成され，これが前記ステム４ｂの凸状球面８に当接するようになっている。
【００１４】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００１５】
カム軸１４が回転すると，スリッパ面１６に摺接するカム１４ａの回転によりロッカアーム１３をロッカ軸１２周りに揺動させ，その揺動力は，互いに当接する平坦面１７及び凸状球面８を介してバルブ４に伝達し，バルブスプリング１０の戻し力と協働しながら，バルブ４に開閉動作を与えることができる。
【００１６】
ところで，バルブ４のステム４ｂの上端部に形成された凸状球面８の中心Ｏはバルブ４の軸線Ａ上に位置しているので，ロッカ軸１２の軸線Ｂとバルブ４の軸線Ａとの間の距離Ｓを一定にしさえすれば，自ずからロッカ軸１２の軸線Ｂと球面８の中心Ｏとの間の距離Ｌは一義的に定まることになる。したがって，ロッカ軸１２の軸線Ｂと球面８の中心Ｏとの間の距離Ｌの精度管理は不要となり，製作コストの低減を図ることができる。
【００１７】
かくして，ロッカ軸１２の軸線Ｂと球面８の中心Ｏとの間の距離Ｌのばらつきはなくなり，ロッカアーム１３の有効長さを常に一定とすることができるため，バルブ４の開閉ストロークを安定化させることができる。
【００１８】
また１枚の鋼板からなるロッカアーム１３は，相対向する一対の側壁部１３ａ，１３ａと，それらを相互に一体に連結する底壁部１３ｂとで構成されるので，大なる断面係数を得て，曲げ剛性が強化されると共に軽量化される。しかもこのロッカアーム１３はプレス加工により容易に製作することができ，また底壁部１３ｂには球面を成形する必要がないから，プレス金型の製作も簡単となり，製作コストの更なる低減に寄与し得る。
【００１９】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明の特徴によれば，シリンダヘッドにロッカ軸を介して揺動自在に支持されて，カム軸により揺動されるロッカアームを備え，このロッカアームの揺動端部を，シリンダヘッドに摺動自在に支持されるバルブのステムの端部に当接させた，エンジンの動弁装置において，前記シリンダヘッドに前記ロッカ軸を，その軸線が前記バルブの軸線と直交するように取り付け，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部の一端部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合してロッカアームを揺動させる軸孔を形成すると共に，両側壁部の他端部上縁に，前記カム軸のカムが摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面を形成し，このスリッパ面の直下に位置する前記底壁部に平坦面を形成し，この平坦面に当接する凸状球面を，その球面中心がバルブの軸線上に来るようにバルブのステムの端部に形成したので，ロッカ軸の軸線と球面の中心との間の距離の精度管理を行わずとも，その間の距離のばらつきをなくすることができ，製作コストの低減を図ることができる。
【００２１】
また，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合する軸孔を形成し，底壁部に前記平坦面を形成したことで，両側壁部と底壁部とで断面係数が大きく，曲げ剛性も高く且つ軽量なロッカアームを構成することができ，しかもこれをプレス加工により容易に製作することができ，またロッカアームには球面を成形する必要がないから，プレス金型の製作も簡単となり，製作コストの更なる低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動弁装置を備えたエンジンの一部縦断側面図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】従来の動弁装置の側面図。
【符号の説明】
１・・・・・シリンダヘッド
４・・・・・バルブ
４ｂ・・・・バルブのステム
８・・・・・凸状球面
１２・・・・ロッカ軸
１３・・・・ロッカアーム
１３ａ・・・側壁部
１３ｂ・・・底壁部
１４・・・・カム軸
１４ａ・・・カム
１５・・・・軸孔
１６・・・・スリッパ面
１７・・・・平坦面
Ａ・・・・・バルブの軸線
Ｂ・・・・・ロッカ軸の軸線
【発明の属する技術分野】
本発明は，シリンダヘッドにロッカ軸を介して揺動自在に支持されて，カム軸により揺動されるロッカアームを備え，このロッカアームの揺動端部を，シリンダヘッドに摺動自在に支持されるバルブのステムの端部に当接させた，エンジンの動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のかゝるエンジンの動弁装置は，図３に示すように，ロッカ軸０１２に揺動自在に支持されるロッカアーム０１３と，このロッカアーム０１３の一端部に摺接するカム軸０１４とを備え，そのロッカアーム０１３の他端部に螺着される調整ボルト２０の先端に凸状球面０８を形成し，この球面０８を，バルブ０４のステム０４ｂの端部に形成した平坦面０１７に当接させ，この当接部を介してバルブ０４に開閉動作を与えるようになっている（例えば，特許２７５７３１８号公報参照）。かゝる構成によれば，ロッカアーム及びバルブステムの当接部の摩擦を少なくして，バルブの開閉をスムーズに行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上記従来装置の構成では，ロッカ軸０１２とバルブ０４との軸間距離Ｓが一定であっても，ロッカ軸０１２と凸状球面０８の中心Ｏとの間の距離Ｌに誤差があると，ロッカアーム０１３の有効腕長さが変化することになり，そのような変化は，バルブ０４の開閉ストロークに多少とも影響を及ぼすのもので，好ましくない。したがって，ロッカアーム０１３，特に凸状球面０８を有する部分は，上記のような誤差を極力小さくするために高精度に加工しなければならないが，それはコスト面では不利となる。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，ロッカ軸とバルブとの軸間距離を一定にすれば，自ずからロッカ軸の軸線と凸状球面の中心との間の距離も定まるようにして，製作コストの低減に寄与し得る，前記エンジンの動弁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】
上記目的を達成するために，本発明は， シリンダヘッドにロッカ軸を介して揺動自在に支持されて，カム軸により揺動されるロッカアームを備え，このロッカアームの揺動端部を，シリンダヘッドに摺動自在に支持されるバルブのステムの端部に当接させた，エンジンの動弁装置において，前記シリンダヘッドに前記ロッカ軸を，その軸線が前記バルブの軸線と直交するように取り付け，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部の一端部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合してロッカアームを揺動させる軸孔を形成すると共に，両側壁部の他端部上縁に，前記カム軸のカムが摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面を形成し，このスリッパ面の直下に位置する前記底壁部に平坦面を形成し，この平坦面に当接する凸状球面を，その球面中心がバルブの軸線上に来るようにバルブのステムの端部に形成したことを特徴とする。
【０００６】
この特徴によれば，バルブのステムの端部に形成される凸状球面の中心は，該ステムの軸線上に位置するので，軸線が互いに直交するように取り付けられたロッカ軸とバルブとの軸間距離を一定にしさえすれば，自ずからロッカ軸の軸線と球面の中心との間の距離は一義的定まることになる。したがって，ロッカ軸の軸線と球面の中心との間の距離の精度管理は不要となり，製作コストの低減を図ることができる。
【０００７】
また，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合する軸孔を形成し，底壁部に前記平坦面を形成したことで，両側壁部と底壁部とで断面係数の大きく，曲げ剛性の高いロッカアームを構成することができ，しかもこれをプレス加工により容易に製作することができ，またロッカアームには球面を成形する必要がないから，プレス金型の製作も簡単となり，製作コストの更なる低減を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本発明の動弁装置を備えたエンジンの一部縦断側面図，図２は図１の２−２線断面図である。
【００１０】
これら図面において，エンジンのシリンダヘッド１は，燃焼室２と，この燃焼室２に開口する吸気又は排気用のポート３とを有しており，そのポート３はバルブ４によって開閉される。このバルブ４は，ポート３の燃焼室２への開口部に埋設されたバルブシート５に着座する傘部４ａと，シリンダヘッド１に固設されたバルブガイド６に摺動自在に支持されるステム４ｂとからなっており，これら傘部４ａ及びステム４ｂは，対向端面７で相互に溶接される。そのステム４ｂの上端面は凸状球面８に形成される。その際，球面８は，その中心Ｏがバルブ４の軸線Ａ上に来るように形成される。このような球面８の形成は，切削や鍛造により容易に行うことができる。
【００１１】
ステム４ｂの上端部外周にはリテーナ９が付設され，このリテーナ９とシリンダヘッド１との間に，バルブ４を閉じ方向に付勢するバルブスプリング１０が縮設される。
【００１２】
上記バルブスプリング１０と協働してバルブ４を開閉作動する本発明の動弁装置１１がシリンダヘッド１に配設される。この動弁装置１１は，軸線Ｂがバルブ４の軸線Ａと直交するようにして，シリンダヘッド１に固定して取り付けられるロッカ軸１２と，このロッカ軸１２に基端部を回動自在に支持されて揺動端部を前記ステム４ｂの上端部に当接させるロッカアーム１３と，シリンダヘッド１に回転自在に支持され，ロッカアーム１３の上面に摺接するカム１４ａを有するカム軸１４とから構成され，このカム軸１４は，図示しないクランク軸から駆動される。
【００１３】
上記ロッカアーム１３は１枚の鋼板をプレス加工して成形したものであって，相対向する一対の側壁部１３ａ，１３ａと，これら側壁部１３ａ，１３ａ間を一体に連結する底壁部１３ｂとからなっている。その両側壁部１３ａ，１３ａの一端部に，前記ロッカ軸１２に回転自在に嵌合する軸孔１５，１５が穿設され，また両側壁部１３ａ，１３ａの上縁に，前記カム１４ａが摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面１６が形成される。またスリッパ面１６の直下に位置する底壁部１３ｂには平坦面１７が形成され，これが前記ステム４ｂの凸状球面８に当接するようになっている。
【００１４】
次に，この実施例の作用について説明する。
【００１５】
カム軸１４が回転すると，スリッパ面１６に摺接するカム１４ａの回転によりロッカアーム１３をロッカ軸１２周りに揺動させ，その揺動力は，互いに当接する平坦面１７及び凸状球面８を介してバルブ４に伝達し，バルブスプリング１０の戻し力と協働しながら，バルブ４に開閉動作を与えることができる。
【００１６】
ところで，バルブ４のステム４ｂの上端部に形成された凸状球面８の中心Ｏはバルブ４の軸線Ａ上に位置しているので，ロッカ軸１２の軸線Ｂとバルブ４の軸線Ａとの間の距離Ｓを一定にしさえすれば，自ずからロッカ軸１２の軸線Ｂと球面８の中心Ｏとの間の距離Ｌは一義的に定まることになる。したがって，ロッカ軸１２の軸線Ｂと球面８の中心Ｏとの間の距離Ｌの精度管理は不要となり，製作コストの低減を図ることができる。
【００１７】
かくして，ロッカ軸１２の軸線Ｂと球面８の中心Ｏとの間の距離Ｌのばらつきはなくなり，ロッカアーム１３の有効長さを常に一定とすることができるため，バルブ４の開閉ストロークを安定化させることができる。
【００１８】
また１枚の鋼板からなるロッカアーム１３は，相対向する一対の側壁部１３ａ，１３ａと，それらを相互に一体に連結する底壁部１３ｂとで構成されるので，大なる断面係数を得て，曲げ剛性が強化されると共に軽量化される。しかもこのロッカアーム１３はプレス加工により容易に製作することができ，また底壁部１３ｂには球面を成形する必要がないから，プレス金型の製作も簡単となり，製作コストの更なる低減に寄与し得る。
【００１９】
本発明は，上記実施例に限定されるものではなく，その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明の特徴によれば，シリンダヘッドにロッカ軸を介して揺動自在に支持されて，カム軸により揺動されるロッカアームを備え，このロッカアームの揺動端部を，シリンダヘッドに摺動自在に支持されるバルブのステムの端部に当接させた，エンジンの動弁装置において，前記シリンダヘッドに前記ロッカ軸を，その軸線が前記バルブの軸線と直交するように取り付け，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部の一端部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合してロッカアームを揺動させる軸孔を形成すると共に，両側壁部の他端部上縁に，前記カム軸のカムが摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面を形成し，このスリッパ面の直下に位置する前記底壁部に平坦面を形成し，この平坦面に当接する凸状球面を，その球面中心がバルブの軸線上に来るようにバルブのステムの端部に形成したので，ロッカ軸の軸線と球面の中心との間の距離の精度管理を行わずとも，その間の距離のばらつきをなくすることができ，製作コストの低減を図ることができる。
【００２１】
また，前記ロッカアームを１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部と，これら側壁部間を一体に連結する底壁部とで構成し，両側壁部に，前記ロッカ軸に回転自在に嵌合する軸孔を形成し，底壁部に前記平坦面を形成したことで，両側壁部と底壁部とで断面係数が大きく，曲げ剛性も高く且つ軽量なロッカアームを構成することができ，しかもこれをプレス加工により容易に製作することができ，またロッカアームには球面を成形する必要がないから，プレス金型の製作も簡単となり，製作コストの更なる低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動弁装置を備えたエンジンの一部縦断側面図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】従来の動弁装置の側面図。
【符号の説明】
１・・・・・シリンダヘッド
４・・・・・バルブ
４ｂ・・・・バルブのステム
８・・・・・凸状球面
１２・・・・ロッカ軸
１３・・・・ロッカアーム
１３ａ・・・側壁部
１３ｂ・・・底壁部
１４・・・・カム軸
１４ａ・・・カム
１５・・・・軸孔
１６・・・・スリッパ面
１７・・・・平坦面
Ａ・・・・・バルブの軸線
Ｂ・・・・・ロッカ軸の軸線
Claims (1)
- シリンダヘッド（１）にロッカ軸（１２）を介して揺動自在に支持されて，カム軸（１４）により揺動されるロッカアーム（１３）を備え，このロッカアーム（１３）の揺動端部を，シリンダヘッド（１）に摺動自在に支持されるバルブ（４）のステム（４ｂ）の端部に当接させた，エンジンの動弁装置において，
前記シリンダヘッド（１）に前記ロッカ軸（１２）を，その軸線（Ｂ）が前記バルブ（４）の軸線（Ａ）と直交するように取り付け，
前記ロッカアーム（１３）を１枚の鋼板製とすると共に，相対向する一対の側壁部（１３ａ）と，これら側壁部（１３ａ）間を一体に連結する底壁部（１３ｂ）とで構成し，両側壁部（１３ａ）の一端部に，前記ロッカ軸（１２）に回転自在に嵌合してロッカアーム（１３）を揺動させる軸孔（１５）を形成すると共に，両側壁部（１３ａ）の他端部上縁に，前記カム軸（１４）のカム（１４ａ）が摺接する凹状且つ円弧状のスリッパ面（１６）を形成し，このスリッパ面（１６）の直下に位置する前記底壁部（１３ｂ）に平坦面（１７）を形成し，この平坦面（１７）に当接する凸状球面（８）を，その球面中心（Ｏ）がバルブ（４）の軸線（Ａ）上に来るようにバルブ（４）のステム（４ｂ）の端部に形成したことを特徴とする，エンジンの動弁装置。
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