(57)【要約】【課題】動圧の減衰を防止するとともに、潤滑油の排出を容易にして、フリクションを低下させつつ燃費性能を向上可能なバルブタペット及び当該バルブタペットを備えた内燃機関を提供する。【解決手段】バルブタペット４０の外周側面４０ａに潤滑性被膜４２が設けられている。潤滑性被膜４２には傾斜角度の異なる２つの溝４４、４５が設けられている。各溝４４、４５は、それぞれバルブタペット４０の回転方向と反対側へ向かうにしたがって、バルブタペット４０の下方へ向かうように傾斜し、且つバルブタペット４０の中心軸Ｘと直交する基準面に対して鋭角に傾斜している。【選択図】図５
2014173502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムによってバルブタペットが回転しながら上下動する動弁装置のバルブタペットであって、
前記バルブタペットは外周側面に潤滑性被膜を有し、
前記潤滑性被膜には傾斜角度の異なる２つの溝が設けられており、
前記各溝は、それぞれ前記バルブタペットの中心軸を中心に回転する回転方向へ向かうにしたがって、前記バルブタペットの上方へ向かうように傾斜し、且つ前記バルブタペットの中心軸と直交する基準面に対して鋭角に傾斜していることを特徴とするバルブタペット。
【請求項２】
前記２つの溝のうち、一方の溝は、前記バルブタペットの上端から下端まで連通し、且つ前記バルブタペットの周方向に所定の間隔で複数設けられており、
他方の溝は、前記バルブタペットの周方向に隣り合う前記一方の溝同士を繋ぎ、且つ前記バルブタペットの軸方向に所定の間隔で複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のバルブタペット。
【請求項３】
前記基準面に対する前記一方の溝の傾斜角度は、前記他方の溝の傾斜角度よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項２に記載のバルブタペット。
【請求項４】
前記潤滑性被膜は、その厚さが前記バルブタペットの軸方向に沿って次第に大きくなる弧状の突出部を有することを特徴とする請求項１〜３のうち何れか一項に記載のバルブタペット。
【請求項５】
請求項１〜４のうち何れか一項に記載のバルブタペットを備えた内燃機関であって、
前記内燃機関は、燃焼室上部に吸気弁及び排気弁が燃焼室軸方向に対して傾斜して配置され、前記バルブタペットの２つの溝の傾斜角度は、燃焼室軸方向に対する吸気弁及び排気弁の傾斜角度より大きいことを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一項に記載のバルブタペットを備えた内燃機関であって、
前記内燃機関は、水平面に対して傾斜して車両に搭載され、前記バルブタペットの２つの溝の傾斜角度は、前記水平面に対する内燃機関の傾斜角度より大きいことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムによってバルブタペットが回転しながら上下動する動弁装置のバルブタペットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、吸気用や排気用のバルブが直接、カムに押されて駆動される所謂、直動式動弁系の内燃機関がある。この内燃機関のバルブとカムとの間にはバルブタペットが介装され、シリンダヘッドには、バルブタペットを収納するガイド孔が形成されている。
ガイド孔内に収容されたバルブタペットはカムに押されて周方向に回転する。具体的に、カムは、カムの幅方向の中心線がバルブタペットの中心軸に対して予め設定された距離だけ偏心（オフセット）した位置に設けられている。これにより、カムは、バルブタペットの冠面の中央に当接されるのではなく、中心からわずかに偏って当接される。カムがバルブタペットの冠面の中心から偏った位置に当接するため、バルブタペットは、カムの回転とともに、周方向に回転する。
また、バルブタペットは、カムの回転に伴ってガイド孔内を上下に摺動するため、バルブタペットとガイド孔との間に生じる摩擦を軽減することを目的として潤滑油が供給される。
【０００３】
バルブタペットとガイド孔との間に潤滑油を供給する構造として、例えば、特許文献１には、バルブタペットの外周側面に周方向に沿って所定の間隔で溝を有する部分と溝の無い部分とを設けるととともに、溝を有する部分には４５°に傾斜した微小溝を軸方向に所定の間隔で複数設けた構造が開示されている。この構造は、溝を有する部分と溝の無い部分を交互に設けるとともに、溝を有する部分に微小な溝を形成することで、当該溝内に潤滑油を貯留させるとともに、バルブタペットの回転方向に動圧を発生させて流体潤滑による効果を得るとともに、上下方向の摺動抵抗を減少させるものである。溝を有する部分に設けられた溝は、バルブタペットの上端側から下端側へ向かうにしたがって、バルブタペットの回転方向へ向かうように傾斜しており、具体的には、バルブタペットの中心軸に対して４５°に傾斜している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５６７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の溝は、バルブタペットの上端側から下端側へ向かうにしたがって、バルブタペットの回転方向へ向かうように傾斜しているので、バルブタペットが回転すると、溝内に滞留している潤滑油は全て上方へ向かって移動するため、回転方向への動圧を減衰させてしまう。これにより、フリクションが増加して燃費性能が低下してしまうという問題点があった。
【０００６】
さらに、バルブはシリンダブロック内に所定の挟み角度で設けられたり、エンジン本体が車体に所定のバンク角で取り付けられたりしているため、バルブタペットの中心軸が鉛直となるように設けられることはなく、一般的に、鉛直線に対して傾斜するように設けられている。
このため、特許文献１に記載されているように、溝の傾斜角度を４５°とすると、エンジンが車体に取り付けられた状態では、溝は水平に近い傾斜となってしまう場合がある。この状態でエンジンを長期間停止させると、潤滑油が自然落下できずに、溝内に滞留してオイルスラッジが発生する場合がある。そして、オイルスラッジが発生した後で、再びエンジンを始動させてバルブタペットを回転させると、潤滑油が上方へ移動するため、潤滑油と共にオイルスラッジも上方へ移動してしまい、溝が詰まってフリクションが増加してしまうおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題を解決するものであって、動圧の減衰を防止するとともに、潤滑油の排出を容易にして、フリクションを低下させつつ、燃費性能を向上可能なバルブタペット及び当該バルブタペットを備えた内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決する本発明に係るバルブタペットは、カムによってバルブタペットがガイド孔内を傾いて回転しながら上下運動する動弁装置のバルブタペットであって、
前記バルブタペットは外周側面に潤滑性被膜を有し、前記潤滑性被膜には傾斜角度の異なる２つの溝が設けられており、前記各溝は、それぞれ前記バルブタペットの中心軸を中心に回転する回転方向へ向かうにしたがって、前記バルブタペットの上方へ向かうように傾斜し、且つ前記バルブタペットの中心軸と直交する基準面に対して鋭角に傾斜していることを特徴とする。
【０００９】
本発明のバルブタペットによれば、バルブタペットの回転方向へ向かうにしたがって、バルブタペットの上方へ向かうように傾斜する溝が設けられた潤滑性被膜を有しているため、カムによってバルブタペットを回転させた際に、溝内の潤滑油を常にバルブタペットの下方へ向かって移動させることができる。このため、回転方向に生じる動圧を減衰させることがない。これにより、回転を補助することとなり、初期なじみ性を向上させるととともに、カム打撃によるバルブタペットの冠面の編摩耗を抑制することができる。したがって、燃費性能を向上させるとともに、バルブタペットの耐久性も向上させることができる。
また、２つの溝は、バルブタペットの中心軸と直交する基準面に対して鋭角に傾斜しているため、バルブタペットを備えたエンジンを車体に組み付けた際に、両溝が共に水平となることはない。このため、エンジンを停止すると、溝内に滞留した潤滑油は重力により自然落下するため、エンジンを長期間停止してもオイルスラッジが発生することを防止できる。これにより、エンジン始動時にフリクションが増加して燃費性能が低下することを防止できる。
そして、バルブタペットは潤滑性被膜を有しているため、バルブタペットが回転及び摺動する際のフリクションを低減させることができる。さらに、２つの溝内に潤滑油を保持することで、バルブタペットが回転及び摺動する際のフリクションを大幅に低下させることができる。これにより、燃費性能を著しく向上させることができる。
【００１０】
また、前記２つの溝のうち、一方の溝は、前記バルブタペットの上端から下端まで連通し、且つ前記バルブタペットの周方向に所定の間隔で複数設けられており、
他方の溝は、前記バルブタペットの周方向に隣り合う前記一方の溝同士を継ぎ、且つ前記バルブタペットの軸方向に所定の間隔で複数設けられていてもよい。
【００１１】
このように、一方の溝は、バルブタペットの上端から下端まで連通しているため、上端から新しい潤滑油をバルブタペットとガイド孔の内周面との間に供給するとともに、バルブタペットとガイド孔との間に存在する古い潤滑油を下端から排出することができる。
また、互いに隣接する一方の溝同士を繋ぐように他方の溝が設けられているため、一方の溝に流入した新しい潤滑油を他方の溝に供給することができる。これらが相俟って、潤滑油の劣化によるフリクションの増加を防止し、且つ耐久性を向上させることができる。
【００１２】
また、前記基準面に対する前記一方の溝の傾斜角度は、前記他方の溝の傾斜角度よりも大きく設定されていてもよい。
【００１３】
このように、一方の溝の傾斜角度は、他方の溝の傾斜角度よりも大きいため、バルブ挟み角やバンク角等によって、例えば、一方の溝が鉛直に近い傾斜となるようにバルブタペットが配置された場合であっても、他方の溝は基準面に対して鋭角に配置される。係る場合に、バルブタペットの回転によって、潤滑油を他方の溝内に潤滑油を通過させることで、互いに隣接する一方の溝間の外周側面に潤滑油を供給して、当該外周側面に潤滑油の被膜を形成することができる。これにより、バルブタペットのフリクションを確実に低減することができる。
【００１４】
また、前記潤滑性被膜は、その厚さが前記バルブタペットの軸方向に沿って次第に大きくなる弧状の突出部を有していてもよい。
【００１５】
このように、潤滑性被膜は、弧状の突出部を有しているため、バルブタペットの中心軸とガイド孔の中心軸とが一致する場合には、突出部の頂部がガイド孔の内周面に線接触する。また、カムがバルブタペットの冠面に当接してバルブタペットがガイド孔に対して傾いた場合には、突出部の頂部の上側又は下側の弧状の部分がガイド孔の内周面に線接触する。このため、バルブタペットの冠面側周縁部又は下端側周縁部がガイド孔の内周面に当接することを防止できる。したがって、バルブタペットとガイド孔との接触による金属打音を無くすとともに、フリクション及び摩耗を低減することができる。これにより、これにより、燃費及び耐久性を向上させることができる。
また、突出部は弧状なので、突出部とガイド孔の内周面とが線接触している部分の上下にはそれぞれ突出部とガイド孔との間に隙間が形成される。係る場合に、この隙間に潤滑油を貯留することができる。このため、突出部を覆うように突出部の外周には油膜が形成される。これにより、バルブタペットの突出部とガイド孔の内周面とが直接、接触することを防止できる。
【００１６】
また、本発明の内燃機関は、上述した何れかのバルブタペットを備え、燃焼室上部に吸気弁及び排気弁が燃焼室軸方向に対して傾斜して配置され、前記バルブタペットの２つの溝の傾斜角度は、燃焼室軸方向に対する吸気弁及び排気弁の傾斜角度より大きいことを特徴とする。
また、前記内燃機関は、水平面に対して傾斜して車両に搭載され、前記バルブタペットの２つの溝の傾斜角度は、前記水平面に対する内燃機関の傾斜角度より大きいことを特徴とする。
【００１７】
本発明の内燃機関によれば、上述した何れかのバルブタペットを備えているため、バルブタペットの回転時及び摺動時のフリクションを低減することができる。これにより、内燃機関の燃費性能を向上させることができる。
また、前記バルブタペットの２つの溝の傾斜角度は、燃焼室軸方向に対する吸気弁及び排気弁の傾斜角度より大きいため、また、前記水平面に対する内燃機関の傾斜角度より大きいため、潤滑油がバルブタペット下方へ向かって移動しやすく、潤滑油の落下を確保でき、バルブタペットの回転の際に発生する回転方向に生じる動圧を減衰させることなく回転を保持しやすい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、動圧の減衰を防止するとともに、潤滑油の排出を容易にして、フリクションを低下させつつ燃費性能を向上可能なバルブタペット及び当該バルブタペットを備えた内燃機関を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシリンダヘッドの断面図である。
【図２】図１の吸気弁付近を拡大した拡大図である。
【図３】バルブタペット付近を拡大して示す図であり、（ａ）は図２のＡ矢視図、（ｂ）はバルブタペットの平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカムの回動とバルブタペットの傾きとの関係を示す概念図であり、（ａ）はカム山部がバルブタペットに当接していない状態を示し、（ｂ）はカム山部がバルブタペットに当接し始めた状態を示し、（ｃ）はカム山部の先端がバルブタペットに当接した状態を示し、（ｄ）はカム山部がバルブタペットから離れる直前の状態を示す図である。
【図５】潤滑性被膜を有するバルブタペットを示す側面図である。
【図６】バルブタペットを備えたエンジンを車体に取り付けたときのバルブタペットの傾きを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るバルブタペットについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係るシリンダヘッドの断面図である。図２は、図１の吸気弁付近を拡大した拡大図である。
図１及び図２に示すように、エンジン（内燃機関に相当）１のシリンダヘッド２の下部に傾斜面４、６がそれぞれ形成されている。
【００２２】
各傾斜面４、６は共に燃焼室８の上壁を形成しており、各傾斜面４、６のうち一方の傾斜面４にはシリンダヘッド２の一側面に向けて延びる吸気ポート１０の開口部１０ａが形成されている。
【００２３】
また、シリンダヘッド２内には、吸気ポート１０の開口部１０ａにおいて、吸気ポート１０と燃焼室８との連通及び遮断を行う吸気弁２０が設けられている。
【００２４】
吸気弁２０は、吸気ポート１０の開口部１０ａの開口形状に合わせて形成された傘部２０ａと、この傘部２０ａから上方へ延設された棒状のステム部２０ｂとから構成されている。
ステム部２０ｂの中間部分は、シリンダヘッド２に圧入されている筒状のステムガイド２２に上下摺動可能に支持されている。ステムガイド２２の上端部には、ステムガイド２２とステム部２０ｂとの間へのオイル等の浸入を防止するステムシール２４が設けられている。
【００２５】
また、ステム部２０ｂの上部には係止部２０ｃが形成されており、係止部２０ｃに係止されたバルブコッタ２６を介して円盤状のリテーナ２８が連結されている。
そして、リテーナ２８の周縁部下面にはスプリング３０の上端部が当接している。一方、スプリング３０の下端部はスプリングシート３２を介してシリンダヘッド２と当接している。
【００２６】
また、ステム部２０ｂの上端と当接し、リテーナ２８からスプリング３０の上半部までを覆うようにして、下方が開放した有底円筒状のバルブタペット４０が設けられている。
バルブタペット４０の冠面４０ｂはカム５０と当接している。
カム５０は外方に膨出したカム山部５０ａを有しており、シリンダヘッド２の上部に回転自在に軸支されたカムシャフト５２と一体に形成されている。
【００２７】
また、バルブタペット４０は、シリンダヘッド２に形成されたタペットガイド６０（ガイド孔に相当）に上下摺動可能に収納されている。
タペットガイド６０の上開口部６０ａの周辺部分には、潤滑油を貯留するための潤滑油溜まり部７０が形成されている。
【００２８】
図３は、バルブタペット４０付近を拡大して示す図であり、（ａ）は図２のＡ矢視図、（ｂ）はバルブタペット４０の平面図である。
図３（ａ）に示すように、カム５０の幅方向の中心線Ｙは、バルブタペット４０の中心軸Ｘに対して予め設定された距離だけ図中右側に偏心（オフセット）している。
したがって、カム５０の中心は、バルブタペット４０の冠面４０ｂの中央に当接されるのではなく、中心からわずかに偏って当接される。このように、カム５０がバルブタペット４０の冠面４０ｂの中心から偏った位置に当接するため、バルブタペット４０は、カム５０の回転とともに、図３（ｂ）に示すように、例えば、矢印の方向に回転する。
【００２９】
一方、図１に示すように、各傾斜面４、６のうち、他方の傾斜面６にはシリンダヘッド２の他側面に向けて延びる排気ポート８０の開口部８０ａが形成されている。そしてシリンダヘッド２には、当該排気ポート８０の開口部８０ａにおいて排気ポート８０と燃焼室８との連通及び遮断を行う排気弁８２が設けられている。
排気弁８２は吸気弁２０と同様の構成をなしており、排気弁８２が設けられている側のシリンダヘッド２の構造は吸気弁２０が設けられている側の構造とほぼ同様であるため、説明は省略する。
【００３０】
図４は、本発明の第１実施形態に係るカム５０の回動とバルブタペット４０の傾きとの関係を示す概念図であり、（ａ）はカム山部５０ａがバルブタペット４０に当接していない状態を示し、（ｂ）はカム山部５０ａがバルブタペット４０に当接し始めた状態を示し、（ｃ）はカム山部５０ａの先端がバルブタペット４０に当接した状態を示し、（ｄ）はカム山部５０ａがバルブタペット４０から離れる直前の状態を示す図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、バルブタペット４０の外周側面４０ａに潤滑性被膜４２が設けられている。
潤滑性被膜４２は、外周側面４０ａに沿って環状に設けられている。また、潤滑性被膜４２は、その厚さをバルブタペット４０の軸方向に沿って変化させた弧状の突出部４２ａを有している。具体的には、バルブタペット４０の軸方向中央部が最も厚く形成され、軸方向中央部から冠面側周縁部４０ｃ側及び下端側周縁部４０ｄ側にそれぞれ向かうにしたがって徐々に薄くなっている。弧状としては、例えば円弧形状がよいが、これに限るものではない。
【００３２】
また、潤滑性被膜４２は、熱硬化性樹脂及び固体潤滑剤を含んでいる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリアミドイミド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フルフラール樹脂、シリコーン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、キシレン樹脂、ウレタン樹脂等を用いることができる。また、これらは単独使用または２種以上併用してもよい。
また、固体潤滑剤としては、例えば、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２）、グラファイト、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を用いることができる。
バルブタペット４０の外周側面４０ａに潤滑性被膜４２を設けることにより、バルブタペット４０とタペットガイド６０とのフリクションを大幅に低下させるとともに、摩耗を低減することができる。これにより、燃費及び耐久性を向上させることができる。
【００３３】
また、図４（ａ）に示すように、カム５０のカム山部５０ａがバルブタペット４０に接触していないとき、バルブタペット４０は真っ直ぐに保持されて、潤滑性被膜４２の突出部４２ａがタペットガイド６０に線接触している。
【００３４】
そして、図４（ｂ）に示すように、カムシャフト５２の回転に伴って、図中右側のバルブタペット４０の冠面４０ｂにカム山部５０ａが当接すると、タペットガイド６０とバルブタペット４０との間に存在する隙間によりバルブタペット４０が図中の右側へ傾く。
このとき、バルブタペット４０の軸方向中央部には潤滑性被膜４２の突出部４２ａが設けられているため、図中右側のバルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃよりもやや下方の潤滑性被膜４２の弧部分、及び図中左側のバルブタペット４０の下端側周縁部４０ｄよりもやや上方の潤滑性被膜４２の弧部分がそれぞれタペットガイド６０に線接触する。これにより、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃ及び下端側周縁部４０ｄがタペットガイド６０に接触することを防止できる。
【００３５】
続いて、図４（ｃ）に示すように、カムシャフト５２の回転に伴って、図中中央のバルブタペット４０の冠面４０ｂにカム山部５０ａの先端が当接すると、バルブタペット４０は、真っ直ぐに保持されて、潤滑性被膜４２の突出部４２ａがタペットガイド６０に線接触する。
【００３６】
その後、図４（ｄ）に示すように、カムシャフト５２の回転に伴って、図中左側のバルブタペット４０の冠面４０ｂにカム山部５０ａが当接すると、バルブタペット４０が図中の左側へ傾く。
このとき、図中左側のバルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃよりもやや下方の潤滑性被膜４２の弧部分、及び図中右側のバルブタペット４０の下端側周縁部４０ｄよりもやや上方の潤滑性被膜４２の弧部分がそれぞれタペットガイド６０に線接触する。これにより、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃ及び下端側周縁部４０ｄがタペットガイド６０に接触することを防止できる。
【００３７】
図５は、潤滑性被膜４２を有するバルブタペット４０を示す側面図である。
図５に示すように、潤滑性被膜４２には傾斜角度の異なる２つの溝４４、４５が設けられている。これらの溝４４、４５はそれぞれ、バルブタペット４０の回転方向と反対側へ向かうにしたがって、バルブタペット４０の下方へ向かうように傾斜している。そして、各溝４４、４５は、それぞれバルブタペット４０の中心軸Ｘと直交する基準面を示す線Ｈに対して所定の傾斜角度α１、α２で鋭角に傾斜している。
線Ｈに対する傾斜角度は、一方の溝４４の傾斜角度α１が他方の溝４５の傾斜角度α２よりも大きい。
【００３８】
２つの溝４４、４５のうち、一方の溝４４は、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃから下端側周縁部４０ｄまで連通するように設けられている。また、一方の溝４４は、バルブタペット４０の周方向に所定の間隔で複数設けられている。
そして、他方の溝４５は、バルブタペット４０の周方向に互いに隣り合う一方の溝４４、４４同士を繋ぐように設けられている。また、他方の溝４５は、バルブタペット４０の軸方向に所定の間隔で複数設けられている。
【００３９】
図６は、バルブタペット４０を備えたエンジン１を車体に取り付けたときのバルブタペット４０の傾きを示す概略図である。なお、説明を容易にするためにエンジン１の燃焼室及びバルブタペット４０付近のみを示しており、車体等は図示していない。
図６に示すように、２つの溝４４、４５が設けられた潤滑性被膜４２を有する吸気側及び排気側のバルブタペット４０は、それぞれ予め設定されたバルブ挟み角度でエンジン１内に設けられている。また、エンジン１は、予め設定されたバンク角度で車体に取り付けられている。
バルブ挟み角度をβＩＮ（吸気側）、βＯＵＴ（排気側）、及びエンジン１後方へのバンク角度をγとすると、一方の溝４４について、以下の（１）式及び（２）式が成立する。
α１＋βＩＮ−γ≠０°又は９０°又は１８０°・・・（１）式
α１−βＯＵＴ−γ≠０°又は９０°又は１８０°・・・（２）式
また、他方の溝４５についても、一方の溝４４と同様に、以下の（３）式及び（４）式が成立する。
α２＋βＩＮ−γ≠０°又は９０°又は１８０°・・・（３）式
α２−βＯＵＴ−γ≠０°又は９０°又は１８０°・・・（４）式
一方の溝４４の傾斜角度α１は（１）式及び（２）式を満たし、他方の溝４５の傾斜角度α２は（３）式及び（４）式を満たすため、バルブタペット４０を備えたエンジン１を車体に組み付けた際に、２つの溝４４、４５が共に水平となることはない。このため、エンジン１を停止すると、各溝４４、４５内に滞留した潤滑油は重力により自然落下するため、エンジン１を長期間停止してもオイルスラッジが発生することを防止できる。これにより、エンジン始動時にフリクションが増加して燃費性能が低下することを防止できる。
また、２つの溝４４、４５が垂直になることがないため、潤滑油の落下時間を確保することで、エンジン１を停止させた時に、即座に冷却作用や洗浄作用が損なわれる事を防止できる。
【００４０】
上述した本実施形態に係るバルブタペット４０によれば、当該バルブタペット４０の回転方向と反対側へ向かうにしたがって、バルブタペット４０の下方へ向かうように傾斜する２つの溝４４、４５が設けられた潤滑性被膜４２を有しているため、カム５０によってバルブタペット４０を回転させた際に、両溝４４、４５内の潤滑油を常にバルブタペット４０の下方へ向かって移動させることができる。このため、回転方向に生じる動圧を減衰させることがない。これにより、回転を補助することとなり、初期なじみ性を向上させるととともに、カム打撃によるバルブタペット４０の冠面４０ｂの編摩耗を抑制することができる。したがって、燃費性能を向上させるとともに、バルブタペット４０の耐久性も向上させることができる。
そして、バルブタペット４０は潤滑性被膜４２を有しているため、バルブタペット４０が回転及び摺動する際のフリクションを低減させることができる。さらに、２つの溝４４、４５内に潤滑油を保持することで、バルブタペット４０が回転及び摺動する際のフリクションを大幅に低下させることができる。これにより、燃費性能を著しく向上させることができる。
【００４１】
また、一方の溝４４は、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃから下端側周縁部４０ｄまで連通しているため、冠面側周縁部４０ｃから新しい潤滑油をバルブタペット４０とタペットガイド６０の内周面との間に供給するとともに、バルブタペット４０とタペットガイド６０との間に存在する古い潤滑油を下端側周縁部４０ｄから排出することができる。
そして、互いに隣接する一方の溝４４、４４同士を繋ぐように他方の溝４５が設けられているため、一方の溝４４に流入した新しい潤滑油を他方の溝４５に供給することができる。これらが相俟って、潤滑油の劣化によるフリクションの増加を防止し、且つ耐久性を向上させることができる。
【００４２】
さらに、一方の溝４４の傾斜角度α１は、他方の溝４５の傾斜角度α２よりも大きいため、バルブ挟み角やバンク角等によって、例えば、一方の溝４４が鉛直に近い傾斜となるようにバルブタペット４０が配置された場合であっても、他方の溝４５は基準面を示す線Ｈに対して鋭角に配置される。係る場合に、バルブタペット４０の回転によって、潤滑油を他方の溝４５内に潤滑油を通過させることで、互いに隣接する一方の溝４４、４４間の外周側面４０ａに潤滑油を供給して、当該外周側面４０ａに潤滑油の被膜を形成することができる。これにより、バルブタペット４０のフリクションを確実に低減することができる。
【００４３】
そして、潤滑性被膜４２からなる弧状の突出部４２ａを外周側面４０ａに有するため、バルブタペット４０の中心軸Ｘとタペットガイド６０の中心軸とが一致する場合には、突出部４２ａの頂部がタペットガイド６０の内周面に線接触する。また、バルブタペット４０がタペットガイド６０に対して傾いた場合には、突出部４２ａの頂部の上側又は下側の弧状の部分がタペットガイド６０の内周面に線接触する。このため、バルブタペット４０の冠面側周縁部４０ｃ又は下端側周縁部４０ｄがタペットガイド６０の内周面に当接することを防止できる。したがって、バルブタペット４０とタペットガイド６０との接触による金属打音を無くすとともに、フリクション及び摩耗を低減することができる。これにより、燃費及び耐久性を向上させることができる。
【００４４】
また、突出部４２ａは弧状に形成されているので、突出部４２ａとタペットガイド６０の内周面とが線接触している部分の上下にはそれぞれ突出部４２ａとタペットガイド６０の内周面との間に隙間が形成される。係る場合に、この隙間に潤滑油を貯留することができる。このため、突出部４２ａを覆うように突出部４２ａの外周には油膜が形成される。これにより、バルブタペット４０とタペットガイド６０の内周面とが直接、接触することを防止できる。
そして、従来の略円筒形状のバルブタペット４０がタペットガイド６０の内周面に面接触する場合と比べて、摺動する際のフリクションを更に低減させることができる。
【００４５】
また、図６において、吸気弁２０及び排気弁８２は、エンジン１の燃焼室軸方向に対して傾斜して配置されており、バルブタペット４０の２つの溝４４、４５の傾斜角度α１、α２は、吸気弁２０及び排気弁８２の傾斜角度βＩＮ（吸気側）、βＯＵＴ（排気側）よりそれぞれ大きいとよい。特に、図６示すように、排気弁８２側においては溝４４、４５が水平方向に傾斜するため効果的である。
また、エンジン１が、水平面に対して傾斜（γ）して車両に搭載されており、前記バルブタペットの２つの溝４４、４５の傾斜角度α１、α２は、前記水平面に対するエンジン１の傾斜角度より大きいとよい。
【００４６】
これにより、潤滑油がバルブタペット４０の下方へ向かって移動しやすく、潤滑油の落下を確保でき、バルブタペットの回転の際に発生する回転方向に生じる動圧を減衰させることなく回転を保持しやすくなる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
シリンダヘッドの上方に配置されたカムと、当該カムにより直接駆動されるバルブとの間に介装され、シリンダヘッドに形成されたタペットガイドに摺動自在に収納されるバルブタペットを有するエンジンに適用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１  エンジン（内燃機関）
２  シリンダヘッド
４  傾斜面
６  傾斜面
８  燃焼室
１０  吸気ポート
１０ａ  開口部
２０  吸気弁
２０ａ  傘部
２０ｂ  ステム部
２０ｃ  係止部
２２  ステムガイド
２４  ステムシール
２６  バルブコッタ
２８  リテーナ
３０  スプリング
３２  スプリングシート
４０  バルブタペット
４０ａ  外周側面
４０ｂ  冠面
４０ｃ  冠面側周縁部
４０ｄ  下端側周縁部
４２  潤滑性被膜
４２ａ  突出部
４４  一方の溝
４５  他方の溝
５０  カム
５０ａ  カム山部
５２  カムシャフト
６０  タペットガイド（ガイド孔）
６０ａ  開口部
７０  潤滑油溜まり部
８０  排気ポート
８０ａ  開口部
８２  排気弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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