(57)【要約】【課題】カムによるバルブリフタの押し下げ時にバルブリフタを回転させることを、より確実化する。【解決手段】カム５の中心線（カム軸４の軸線と直交した方向の中心線）が、バルブリフタ３の軸心１７に対してカム軸４の軸心方向にずらしている。このため、バルブリフタ３はカム５による押し下げ時に回転する。バルブリフタ３の天板７の外周寄り部位に、バルブリフタ３の軸心１７に対して傾斜した貫通穴１９を空けている。カム５による押し下げ時に、貫通穴１９から空気が斜め方向に噴出することで、バルブリフタ３の回転がアシストされる。これにより、バルブリフタ３の回転を確実化し、摩擦抵抗の低減等を通じて燃費の向上に貢献できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けたガイド穴に摺動自在に装着したバルブリフタと、前記バルブリフタを駆動するカム軸とを有しており、前記バルブリフタにより、シリンダヘッドの内部が、前記カム軸が配置されたカム室と前記バルブリフタをカムに向けて押すばねが配置されたばね室とに分かれており、
かつ、前記カム軸のカムが前記バルブリフタに当たる位置を前記バルブリフタの軸心からカム軸の軸方向にずらことにより、前記カムの押し作用でバルブリフタがその軸心回りに回転するようになっている構成であって、
前記バルブリフタ又はシリンダヘッド若しくは両方に、前記バルブリフタがカムの押し作用で軸心回りに回転することを助長する回転アシスト手段を設けている、
内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
前記回転アシスト手段は、前記バルブリフタにおける天板のうち前記カムが当接するエリアよりも外側の部位に設けた貫通穴か、又は、前記バルブリフタの外周面に設けた縦溝であり、前記貫通穴又は縦溝を、前記バルブリフタの軸心に対して傾斜させた姿勢で前記カム室とばね室とに連通するように設けている、
請求項１に記載した内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関の動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気弁及び排気弁は、シリンダヘッドに設けたカム軸で駆動されている。そして、弁軸にバルブリフタを回転可能に装着し、バルブリフタに対するカムの当たり位置をカム軸の軸方向に少しずらすことで、カムの押し作用でバルブリフタを回転させ、以て、バルブリフタの磨耗を抑制することが行われている（例えば特許文献１）。
【０００３】
また、バルブリフタは、シリンダヘッドに設けたガイド穴に摺動自在に嵌まっていると共に、弁軸に被嵌したばねによってカム軸の方向に押されており、従って、シリンダヘッドには、カム軸が配置されたカム室とばねが配置されたばね室とが形成されており、両者はバルブリフタで隔てられているが、バルブリフタが押されて下降するとばね室の内圧が高くなってバルブリフタの下降に対する抵抗として作用することから、特許文献２では、バルブリフタに、カム室とばね室とに連通した穴を空けることで、バルブリフタの下降動に対する抵抗を低減させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０８８０７号公報
【特許文献２】実開平０７−１０４０５号のＣＤ−ＲＯＭ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さて、上記のとおり、バルブリフタに対するカムの当たり位置をずらすことでバルブリフタを回転させることは従来から行われているが、このバルブリフタの回転はカムとバルブリフタとの間の摩擦抵抗を利用したものであり、バルブリフタをより確実に回転させるためにずらし寸法を大きくすると、カムによるバルブリフタの押さえの中心が大きくずれることでバルブリフタの摺動にこじれが発生して、バルブリフタの外周とシリンダヘッドのガイド穴との磨耗が促進される不具合も考えられる。
【０００６】
他方、特許文献２の構成では、バルブリフタの下降に対する抵抗を抑制できるため内燃機関のメカロスを低減して燃費の向上に貢献できる利点があるが、穴はカム室とばね室とを連通させる役割しか果たしていないため、バルブリフタの回転にはなんら貢献していない。従って、バルブリフタとカムとの間の摩擦抵抗は低減できないため、カム軸の回転が摩擦熱として放散されることを防止できないのであり、このため、動力損失の抑制効果が不十分であった。
【０００７】
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、シリンダヘッドに設けたガイド穴に摺動自在に装着したバルブリフタと、前記バルブリフタを駆動するカム軸とを有しており、前記バルブリフタにより、シリンダヘッドの内部が、前記カム軸が配置されたカム室と前記バルブリフタをカムに向けて押すばねが配置されたばね室とに分かれており、かつ、前記カム軸のカムが前記バルブリフタに当たる位置を前記バルブリフタの軸心からカム軸の軸方向にずらすことにより、前記カムの押し作用でバルブリフタがその軸心回りに回転するようになっている、という構成の内燃機関の動弁装置に関する。
【０００９】
そして、請求項１の発明では、前記バルブリフタ又はシリンダヘッド若しくは両方に、前記バルブリフタがカムの押し作用で軸心回りに回転することを助長する回転アシスト手段を設けている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記回転アシスト手段は、前記バルブリフタにおける天板のうち前記カムが当接するエリアよりも外側の部位に設けた貫通穴か、又は、前記バルブリフタの外周面に設けた縦溝であり、前記貫通穴又は縦溝を、前記バルブリフタの軸心に対して傾斜させた姿勢で前記カム室とばね室とに連通するように設けている。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明では、回転アシスト手段によってバルブリフタの回転が補助されるため、バルブリフタの回転を確実化してバルブリフタの偏磨耗を防止又は著しく抑制できると共に、カムとバルブリフタとの間の摩擦抵抗を抑制できることから、摩擦熱の発生を防止又は著しく抑制して燃費の向上にも貢献できる。
【００１２】
また、バルブリフタの回転が回転アシスト手段で補助されるため、バルブリフタに対するカムのずらし寸法を小さくすることも可能となり、すると、カムによるバルブリフタの押さえ中心がずれることによるバルブリフタとガイド穴とのこじれも防止又は著しく抑制することができる。この点でも、動力損失を抑制して燃費の向上に貢献できる。
【００１３】
請求項２のように回転アシスト手段として貫通穴又は縦溝を採用すると、カムによるバルブリフタの押し下げに際して、空気流が貫通穴又は縦溝からカム室に斜め方向に噴出することで、バルブリフタは周方向に回転するように作用を受ける。そして、請求項２のように貫通穴又は縦溝を回転アシスト手段として利用すると、バルブリフタの回転を補助できるのみならず、バルブリフタの下降に伴うばね室の圧力を抜くことでメカロスを抑制しつつバルブリフタを回転させることができるため、燃費の向上により一層貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態の断面図である。
【図２】（Ａ）は図１のIIA-IIA 視図、（Ｂ）はバルブリフタにカムの当接エリアを表示した平面図である。
【図３】（Ａ）はバルブリフタの全体を断面表示した状態での図２（Ｂ）のIIIA-IIIA 視断面図、（Ｂ）は別例図である。
【図４】第２実施形態を示す図で、（Ａ）は正面方向からの一部断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
(1).第１実施形態
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１〜３に示す第１実施形態を説明する。動弁装置は従来と同様の基本構造であり、シリンダヘッド１に設けたガイド穴２にバルブリフタ３が摺動自在に装着されており、バルブリフタ３がカム軸４に設けたカム５によって押し下げられる。
【００１６】
バルブリフタ３は、天板６と周壁７とを有して下向き開口のコップ状の形態を成しており、内部には傘状の上ばね受け８が配置されて、ばね受け８に弁軸９を固着している。弁軸９は、スリーブ１０を介してシリンダヘッド１に摺動自在に保持されており、シリンダヘッド１に設けた下ばね受け部１１とバルブリフタ３に内蔵した上ばね受け８との間にばね（圧縮コイルばね）１２が配置されて、弁軸９（弁）とバルブリフタ３とがばね１２でカム５の方に付勢されている。
【００１７】
バルブリフタ３の天板６とシリンダヘッド１の上ばね受け８との間には、若干の隙間（間隔）が空いている。そして、弁軸９の上端部は上ばね受け８の上方に突出しており、弁軸９の上端面が、バルブリフタ３の天板６に設けた下向き突起部１３の下面に当接している。従って、バルブリフタ３は弁軸９とは相対的に回転し得る。
【００１８】
カム軸４が配置されたカム室１４とばね１２が配置されたばね室１５とは、バルブリフタ３で隔てられており、従って、ばね室１４は閉じた空間になっている。敢えて述べるまでもないが、カム軸４はクランク軸と平行に配置されており、複数箇所が軸受け部で回転自在に保持されている。
【００１９】
図２に示すように、平面視で、カム５におけるカム軸４の軸線と直交した中心線１６は、バルブリフタ３の軸心１７からカム軸４の軸方向に若干の寸法Ｅだけずれている。このため、バルブリフタ３は、カム５の回転によって矢印Ａ方向に回転するような作用を受ける。
【００２０】
カム５がバルブリフタ３に当接する範囲は基本的には四角形であるが、バルブリフタ３は回転するため、図２（Ｂ）に点線の平行斜線で示すように、バルブリフタ３の頂面には、円形のカム当接エリア１８が存在している。
【００２１】
そして本実施形態では、回転アシスト手段として、バルブリフタ３における天板６のうちカム当接エリア１８の外側でかつ周壁７の内側に、バルブリフタ３の内外に連通した貫通穴１９を周方向に沿って飛び飛びに複数個空けている。この貫通穴１９は、上端がバルブリフタ３の回転方向に向いて後ろで、下端がバルブリフタ３の回転方向に向いて前になるように、バルブリフタ３の軸心１７（或いは軸線）に対して傾斜させている。
【００２２】
実施形態では貫通穴１９は等間隔で４か所に設けているが、その個数や間隔は任意に設定できる。等間隔でなくてもよいが、等間隔の方が好ましい。なお、貫通穴１９を傾斜させるとは、正確には、貫通穴１９の真後ろにバルブリフタ３の軸心１７が位置した状態で、貫通穴１９が軸心１７に対して傾斜させるということである。
【００２３】
以上の構成において、バルブリフタ３がカム５によって押し下げられると、ばね室１５の内部が正圧になることで、ばね室１５の空気が貫通穴１９からカム室１５に噴出する。この場合、空気の噴出方向はカム５のずらしによってバルブリフタ３が回転する方向（Ａ方向）と対向した方向になるため、空気の噴出による反力がバルブリフタ３をカム５のずらしによる回転方向に回すように作用する。すなわち、空気の噴出による反力で、バルブリフタ３はカム５のずらしによる回転が助長される。
【００２４】
また、図３（Ａ）に示すように、バルブリフタ３の押し下げによるばね室の空気は、貫通穴１９に対して上向きの抵抗Ｆ１として作用するが、貫通穴１９が傾斜していることで、抵抗Ｆ１には水平方向の分力Ｆ２が存在しており、この水平方向の分力Ｆ２によってもバルブリフタ３はＡ方向の回転作用を受ける。
【００２５】
いずれにしても、バルブリフタ３の回転を確実化できるため、バルブリフタ３の磨耗抑制及び摩擦熱抑制に貢献でき、更に、ばね室１５の正圧によってバルブリフタ３の下降動に抵抗が発生することを防止できるため、バルブリフタ３の押し下げに要するトルクを低減できるのであり、これらが相まって、燃費の向上に貢献できる。しかも、回転アシスト手段はバルブリフタ３に貫通穴１９を空けるだけでよいので、構造は簡単でしかも軽量化にも貢献できる。
【００２６】
図３（Ｂ）に示すように、貫通穴１９を、バルブリフタ３の内部の側から外側に向けて断面積が小さくなるテーパ状に構成することも可能であり、この場合は、貫通穴１９から噴出する空気の流速を速くできるため、バルブリフタ３の回転補助機能を向上できるといえる。
【００２７】
(2).第２実施形態・その他
図４に示す第２実施形態では、回転アシスト手段として、バルブリフタ３の外周に、バルブリフタ３の軸心１７に対して傾斜した縦溝２０を周方向に沿って飛び飛びで複数本設けている。この場合も、縦溝２０は、バルブリフタ３の軸支１７を真後ろに位置させた状態で、下端が上端よりカムによるバルブリフタ３の回転方向（Ａ方向）の前方側に位置している。
【００２８】
そして、この実施形態でも、バルブリフタ３の押し下げ時に、空気の噴出による反力と、縦溝２０に対する上向きの抵抗Ｆ１の水平分力Ｆ２とにより、バルブリフタ３には、カム５による回転を助長する方向の回転力が付与される。
【００２９】
実施形態では縦溝２０を等間隔で４個設けているが、縦溝２０の個数や傾斜角度は任意に設定できる。また、この縦溝２０についても、下から上に向けて断面積が小さくなるテーパ状に形成してもよい。
【００３０】
上記の両実施形態は回転アシスト手段をバルブリフタ３に設けた場合であったが、回転アシスト手段は、シリンダヘッド１のガイド穴２に設けることも可能である。或いは、バルブリフタ３の外周とガイド穴との両方に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本願発明は、実際に内燃機関の動弁装置に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１  シリンダヘッド
２  ガイド穴
３  バルブリフタ
４  カム軸
５  カム（リフト部）
６  バルブリフタの天板
７  バルブリフタの周壁
８  上ばね受け
９  弁軸
１２  ばね
１４  カム室
１５  ばね室
１６  カムの中心線
１７  バルブリフタの軸心
１８  カム当接エリア
１９  回転アシスト手段の一例としての貫通穴
２０  回転アシスト手段の一例としての縦溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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