(57)【要約】【課題】カム面１６が当接する摺接面３７の位置が一箇所に固定されないように、バルブリフタ３５の回転性を向上させる。【解決手段】バルブリフタ３５の端壁部３６を押圧するカム１１のカム面１６に、バルブリフタ３５に当接しない非当接凹部１８と、それ以外の残存した偏在カム面１７とをカム面１６の幅方向の中央線ｃに対し左右非対称に形成する。そして、回転するカム１１のカム面１６が端壁部３６における摺接面３７を押圧しバルブ３０を開閉する際に、偏在カム面１７によって摺接面３７に摩擦力を中央線ｃに対し左右非対称に与え、端壁部３６に摩擦力をバルブリフタ３５の回転軸ａに対し非対称に与えることによりバルブリフタ３５を回転させる。【選択図】        図１
2006226213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するカムのカム面が、シリンダヘッドのガイド孔にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタの端壁部における摺接面を押圧し前記バルブリフタに当接するバルブを開閉する際に、前記カム面によって前記端壁部に摩擦力を前記バルブリフタの回転軸に対し非対称に与え前記バルブリフタを回転させるバルブリフタの回転方法において、
前記カムのカム面に、前記バルブリフタに当接しない非当接凹部と、それ以外の残存した偏在カム面とを、前記カム面の幅方向の中央線に対し左右非対称に形成し、前記摺接面に前記摩擦力を前記中央線に対し左右非対称に与えることを特徴とするバルブリフタの回転方法。
【請求項２】
シリンダヘッドのガイド孔にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタと、前記バルブリフタを押圧し前記バルブリフタに当接するバルブを開閉すると同時に前記バルブリフタを回転させるカムとを備えた直打式動弁機構において、
前記カムのカム面には、前記バルブリフタに当接しない非当接凹部と、それ以外の残存した偏在カム面とが、前記カム面の幅方向の中央線に対し左右非対称に形成されたことを特徴とする直打式動弁機構。
【請求項３】
シリンダヘッドのガイド孔にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタを押圧し、前記バルブリフタに当接するバルブを開閉すると同時に前記バルブリフタを回転させるカムにおいて、
前記カムのカム面には、前記バルブリフタに当接しない非当接凹部と、それ以外の残存した偏在カム面とが、前記カム面の幅方向の中央線に対し左右非対称に形成されたことを特徴とするカム。
【請求項４】
前記カムは、基盤となるベース円部と前記バルブリフタを押圧するためのノーズ部とからなり、前記非当接凹部は、前記ノーズ部における前記ベース円部から前記ノーズ部に移行する緩衝部を含む範囲に形成され、前記ノーズ部における前記緩衝部以外の部分には形成されていない請求項２又は３記載の直打式動弁機構又はカム。
【請求項５】
前記非当接凹部は、前記カム面における幅方向の一端から他端に向けて、前記他端及びその周辺部分を残して形成された請求項２、３又は４記載の直打式動弁機構又はカム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関の直打式動弁機構のバルブリフタを回転させる回転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関内においてカムがバルブリフタを直接押圧しバルブを開閉する直打式動弁機構の多くは、図５に示す従来例の直打式動弁機構のように、倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタ９５を備えている（特許文献１）。該バルブリフタ９５は、シリンダヘッド９０のガイド孔９１にスライド可能及び回転可能に挿入されており、その上方にはカム９２が設置されている。該カム９２は、バルブリフタ９５の上端の端壁部９６を押圧しその下方に位置するバルブ９４を開閉すると同時に、次に示す方法によりバルブリフタ９５を回転させるように構成されている。
【０００３】
すなわち、このカム９２におけるカム面９３の幅方向の中央線ｃは、バルブリフタ９５の回転軸ａからオフセット幅ｗだけ該カム面９３の幅方向にオフセットしている。そのため、該直打式動弁機構が駆動した際には、回転するカム９２によって端壁部９６に摩擦力が、オフセット幅ｗの分だけ回転軸ａに対し非対称に与えられバルブリフタ９５に回転力が与えられる。こうして、バルブリフタ９５が回転することによって、端壁部９６の一箇所にカム９２が摺接する摺接面９７が固定されその個所のみが局所的に摩耗するのを防いでいる。
【特許文献１】特開２０００−１１０５２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記構造による回転力は小さく、寸法のばらつき等によっては回転力が不足してしまう場合がある。回転力が不足しバルブリフタ９５が回転しなくなると、カム面９３が当接する摺接面９７が図５ｅ、ｆに示すように一箇所に固定され、その個所が摩耗により破損する恐れがある。
【０００５】
そこで、カム面が当接する摺接面の位置が一箇所に固定されないように、バルブリフタの回転性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のバルブリフタの回転方法は、回転するカムのカム面が、シリンダヘッドのガイド孔にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタの端壁部における摺接面を押圧し前記バルブリフタに当接するバルブを開閉する際に、前記カム面によって前記端壁部に摩擦力を前記バルブリフタの回転軸に対し非対称に与え前記バルブリフタを回転させるバルブリフタの回転方法において、
前記カムのカム面に、前記バルブリフタに当接しない非当接凹部と、それ以外の残存した偏在カム面とを、前記カム面の幅方向の中央線に対し左右非対称に形成し、前記摺接面に前記摩擦力を前記中央線に対し左右非対称に与えることを特徴とする。
【０００７】
但し、前記カムと前記バルブリフタとの間にはシムが介装されていてもよく、その場合には、前記バルブリフタの回転とは前記シムの回転であってもよい。以下においても同様とする。
【０００８】
本発明の直打式動弁機構は、シリンダヘッドのガイド孔にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタと、前記バルブリフタを押圧し前記バルブリフタに当接するバルブを開閉すると同時に前記バルブリフタを回転させるカムとを備えた直打式動弁機構において、前記カムのカム面には、前記バルブリフタに当接しない非当接凹部と、それ以外の残存した偏在カム面とが、前記カム面の幅方向の中央線に対し左右非対称に形成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のカムは、シリンダヘッドのガイド孔にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタを押圧し、前記バルブリフタに当接するバルブを開閉すると同時に前記バルブリフタを回転させるカムにおいて、前記カムのカム面には、前記バルブリフタに当接しない非当接凹部と、それ以外の残存した偏在カム面とが、前記カム面の幅方向の中央線に対し左右非対称に形成されたことを特徴とする。
【００１０】
前記カムは、従来例のように、前記カム面の幅方向の中央線が前記バルブリフタの回転軸から前記幅方向にオフセットしていてもよいし、前記中央線が前記回転軸に合わさっていてもよい。但し、オフセットしている場合には、前記偏在カム面が、前記中央線よりオフセット方向側に多く配置されていることが好ましい。
【００１１】
前記バルブと前記バルブリフタの間には、特に限定されないが、バルブクリアランスを自動調節するためのラッシュアジャスタが介装されていてもよい。
【００１２】
前記カムは、特に限定されないが、基盤となるベース円部と前記バルブリフタを押圧するためのノーズ部とからなり、前記非当接凹部は、前記ノーズ部における前記ベース円部から前記ノーズ部に移行する緩衝部を含む範囲に形成され、前記ノーズ部における前記緩衝部以外の部分には形成されていないことが好ましい。前記非当接凹部を前記緩衝部以外のノーズ部に形成すると、そこに残存した偏在カム面がバルブリフタに当接する際に、面圧が高くなりすぎ摩耗が進展してしまう可能性がある一方、ベース円部にのみ形成しても回転力を与えるのに充分な面圧が得られない場合が多いからである。
【００１３】
前記非当接凹部は、特に限定されないが、前記カム面における幅方向の一端から他端に向けて、前記他端及びその周辺部分を残して形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、非当接凹部と偏在カム面とによって、バルブリフタの摺接面に摩擦力をカム面の中央線に対し左右非対称に与えるため、カムをオフセットさせることなくバルブリフタに摩擦力を回転軸に対し非対称に与え、バルブリフタに回転力を与えることができる。また、カムをオフセットさせた場合においても、前記のように偏在カム面を配置すれば、従来のようにカム面を均一にした場合に比べ更に大きな回転力を得ることができる。よって、カムをオフセットさせない場合及びさせた場合のいずれにおいても、バルブリフタの回転性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の直打式動弁機構は、シリンダヘッド２０のガイド孔２１にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタ３５と、バルブリフタ３５を押圧しバルブリフタ３５に当接するバルブ３０を開閉すると同時にバルブリフタ３５を回転させるカム１１とを備えており、カム１１のカム面１６には、バルブリフタ３５に当接しない非当接凹部１８と、それ以外の残存した偏在カム面１７とが、カム面１６の幅方向の中央線ｃに対し左右非対称に形成されている。カム１１は、基盤となるベース円部１２と該ベース円部１２から突出したノーズ部１３とからなり、非当接凹部１８は、ノーズ部１３におけるカム１１が回転した際にバルブリフタ３５を押圧し始める緩衝部１４を含む範囲に形成され、ノーズ部１３における緩衝部１４以外の部分には形成されていない。非当接凹部１８は、カム面１６における幅方向の一端から他端に向けて、他端及びその周辺部分を残して形成されている。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明の吸気バルブ及び排気バルブの両方に適用した直打式動弁機構の実施形態について、図面を参照して説明する。よって、実施形態において単にバルブというときは、吸気バルブと排気バルブの両方を指す。
【００１７】
実施例の直打式動弁機構は、図１に示すように、シリンダヘッド２０のガイド孔２１にスライド可能及び回転可能に挿入された倒立円筒カップ状の直打式バルブリフタ３５と、該バルブリフタ３５を押圧し該バルブリフタ３５に当接するバルブ３０を開閉すると同時に該バルブリフタ３５を回転させるカム１１とを含んで構成されている。
【００１８】
カム１１は、基盤となるベース円部１２と、バルブリフタ３５を押圧するための該ベース円部１２から突出したノーズ部１３とを含んで、カムシャフト１０に形成されている。ノーズ部１３の後述するカム面１６におけるベース円部１２からノーズ部１３に移行する部分は、該移行部分で発生する衝撃を少なくするために緩やかに湾曲した緩衝部１４、１５となっており、その中でも、カム１１が回転した際にバルブリフタ３５を押圧し始める側が緩衝部１４となっており、バルブリフタ３５を押圧し終える側が緩衝部１５となっている。
【００１９】
該カム１１の外周にはカム面１６が形成されていて、該カム面１６におけるベース円部１２と緩衝部１４とを含む範囲には、バルブリフタ３５に当接しない溝状の非当接凹部１８が凹設されている。非当接凹部１８は、それ以外の残存した偏在カム面１７と協働して、バルブリフタ３５に回転力を与えるためのもので、カム面１６における幅方向の一端から他端に向けて、前記他端及びその周辺部分を残して形成されている。そのため、非当接凹部１８と偏在カム面１７とは、前記カム面１６の幅方向の中央線ｃに対しそれぞれ左右非対称になっている。このカム１１はバルブリフタ３５の上方において、中央線ｃを該バルブリフタ３５の回転軸ａの軸線上に合わせて設置されている。
【００２０】
カム１１が押圧するバルブリフタ３５は、カム面１６に当接する円形の端壁部３６と、該端壁部３６の外周縁から下方に垂れ下がった側壁部３８とを備え、カム１１の下方に形成されたシリンダヘッド２０のガイド孔２１に挿入されている。該バルブリフタ３５に当接するバルブ３０は、バルブリフタ３５の下方に配されており、バルブ３０のステム部３１は、シリンダヘッド２０に固定されたバルブガイド２２に挿通され上下方向にガイドされている。該ステム部３１の上端付近にはスプリングリテーナ３２が取り付けられていて、該スプリングリテーナ３２にはバルブ３０を上方に押圧するバルブスプリング３３が取り付けられている。
【００２１】
以上に示した直打式動弁機構のカム１１が回転しバルブリフタ３５を押圧しバルブ３０を開閉する際に、バルブリフタ３５を回転させるバルブリフタの回転方法を以下に説明する。
【００２２】
（ベース円部がバルブリフタに接近した時）
図１ａ及び図１ｂに示すように、ノーズ部１３がバルブリフタ３５から遠退き、ベース円部１２がバルブリフタ３５に接近したときは、該カム１１とバルブリフタ３５との間にはクリアランス１９が形成される。よって、このとき、カム１１とバルブリフタ３５とは接触しない。
【００２３】
（緩衝部がバルブリフタに接近した時）
続いて、この状態からカム１１が回転し図１ｃ及び図１ｄに示すように、緩衝部１４がバルブリフタ３５に接近した際には、該緩衝部１４における偏在カム面１７が、バルブリフタ３５の端壁部３６に当接する。該緩衝部１４において偏在カム面１７はカム面１６の幅方向の片側にのみ形成されているため、偏在カム面１７は端壁部３６に回転軸ａからカム面１６の幅方向に離れて当接し、バルブリフタ３５には図１ｄにしめす矢印ｒの方向に回転力が与えられ、バルブリフタ３５が回転軸ａの軸回りに回転する。
【００２４】
ここで、非当接凹部１８が、上述したようにノーズ部１３におけるカム１１が回転した際にバルブリフタ３５を押圧し始める側の緩衝部１４を含む範囲に形成されている理由を以下に説明する。バルブリフタ３５を回す回転力を得るためには、非当接凹部１８と偏在カム面１７とが中央線ｃに対し左右非対称に形成された個所において、摺接面３７との間にある程度の面圧が与えられることが必要となるが、あまり高すぎるのも接触面積が小さくなった該個所の偏在カム面によって、摺接面３７が摩耗してしまうことが考えられるため好ましくない。そのため、非当接凹部１８は、面圧が高すぎず適度に加わる個所に形成されることが好ましい。
【００２５】
ところで、この面圧の大部分は、押し縮められたバルブスプリング３３の復元力によって与えられ、該復元力はバルブ３０の揚程に比例するため、該面圧は該揚程によって略決定する。その揚程は、カム１１が回転するのに伴い図２ａのイメージ図に示す実線のように推移するため、非当接凹部１８は、その推移の中において最も該揚程によって高すぎない適度な面圧が得られることが予想される位置、すなわち、緩衝部１４、１５に形成されることが好ましい。なお、ベース円部１２と摺接面３７との間にはクリアランス１９が形成されるため、ベース円部１２に非当接凹部１８を形成しても支障はないが、この部分にのみ形成したのでは本実施例においては機能的に意味がない。よって、非当接凹部１８は、図２ｂの矢印ｘに示す緩衝部１４しか含まない範囲、又は矢印ｙに示す緩衝部１５しか含まない範囲から、矢印ｚに示す緩衝部１４、１５とベース円部１２との全てを含む範囲までの間に形成されていることが好ましい。但し、後述する図４ｃに示す変更例のように、バルブリフタ３５とカム１１との間にバルブクリアランスを自動調節するラッシュアジャスタ５２が取り付けられている場合等であって、且つベース円部１２とバルブリフタ３５との間に充分な面圧が得られる場合には、ベース円部１２にのみ非当接凹部１８が形成されていてもよい。
【００２６】
（ノーズ部がバルブリフタに接近した時）
更にカム１１が回転し図１ｅ及び図１ｆに示すように、ノーズ部１３における緩衝部１４以外の部分がバルブリフタ３５に接近した際には、この部分には非接触凹部１８が形成されていないため、バルブリフタ３５に最接近した部分におけるカム面１６の幅方向全体がバルブリフタ３５に当接する。
【００２７】
本実施例の直打式動弁機構を用いたバルブリフタの回転方法によれば、非当接凹部１８と偏在カム面１７とによって、摺接面３７に摩擦力を、カム面１６の中央線ｃに対し左右非対称に与え、端壁部３６に摩擦力を回転軸ａに対し非対称に与えることにより、バルブリフタ３５に回転力を与えることができる。このため、端壁部３６における摺接面３７を回転軸ａの軸回りにシフトさせ、摩耗が図３ａに示すように一箇所にのみ集中的に進展するのを、図３ｂに示すように抑えることができる。また、非当接凹部１８は緩衝部１４に形成されており、それ以外のノーズ部１３には形成されていないため、ノーズ部１３において面圧が高くなりすぎ摩擦が進展してしまうといったことがない。
【００２８】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。その変更例を以下に示す。
（ａ）図４ａに示すように、カム面１６の幅方向の中央線ｃをバルブリフタ３５の回転軸ａから該カム面１６の幅方向にオフセットさせてカム１１を設置してもよい。但しその際には、偏在カム面１７が多く配置された側（図１ａにおいては右側）の方向にカム１１をオフセットさせることが好ましい。
（ｂ）図４ｂに示すように、非接触凹部１８の替わりに、断続的な形状の非当接凹部５１を、カム面１６の中央線ｃに対し片側の部分にのみ形成し、カム面１６が摺接面３７に与える摩擦力を該片側でのみ減らすことにより該摩擦力を左右非対称にしてバルブリフタ３５に回転力を与えてもよい。
（ｃ）図４ｃに示すように、バルブ３０とバルブリフタ３５との間に、バルブクリアランスを自動調節するラッシュアジャスタ５２を取り付けてもよい。
（ｄ）図４ｄに示すように、バルブリフタ３５の端壁部３６にシム５３を取り付け、カム１１がシム５３を介しバルブリフタ３５を押圧するようにしてもよい。そして更に、バルブリフタ３５が回転する替わりに、該シム５３が回転軸ａの軸回りに回転するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例の直打式動弁機構が駆動している際の様子を示すａ、ｃ、ｅは断面図、及びｂ、ｄ、ｆは部分斜視図である。
【図２】同実施例のａはバルブの揚程の推移を示すイメージ図、及びｂはカムシャフトを示す断面図である。
【図３】同実施例のバルブリフタを示す上面図である。
【図４】同実施例の変更例を示す断面図である。
【図５】従来例の直打式動弁機構を示すａ、ｃ、ｅは断面図、及びｂ、ｄ、ｆは部分斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１    カム
１２    ベース円部
１３    ノーズ部
１４    緩衝部
１５    緩衝部
１６    カム面
１７    偏在カム面
１８    非接触凹部
２０    シリンダヘッド
２１    ガイド孔
３０    バルブ
３５    バルブリフタ
３６    端壁部
３７    摺接面
ａ    バルブリフタの回転軸
ｃ    カム面の幅方向の中央線
【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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