(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピボットで支承される支点を中心として揺動駆動されるロッカーアームを介してバルブを開閉するエンジンの動弁装置において、
前記バルブのステムエンドと前記ロッカーアームとの間に、前記ロッカーアームを前記ステムエンドから離間させる方向に作用する磁力を発生するマグネット部を設け、
前記バルブのステムエンドに第１のマグネットを配設すると共に、該第１のマグネットに対向する側の極性が同じ極性となるように第２のマグネットを前記ステムエンドと対向する部材に配設することにより、前記マグネット部を構成した
ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項２】
前記ステムエンドと対向する部材は前記ステムエンドに装着されるステムキャップであり、該ステムキャップに前記第２のマグネットを配設したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】
前記ステムキャップは、前記ロッカーアームと前記ロッカーアームを揺動駆動するカムの間のクリアランスを調整するための調整用部材を兼用することを特徴とする請求項２記載のエンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッカーアームを介してバルブを開閉するエンジンの動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の動力源に用いられる４ストロークエンジンにおいては、吸排気のバルブをカム及びバルブスプリングによって開閉駆動する動弁機構が一般的に採用されている。このカム及びバルブスプリングによる動弁機構では、フリクション低減のため、カムとバルブとの間にロッカーアームを介在させ、このロッカーアームを揺動させてバルブを開閉駆動するものが多い。
【０００３】
このようなロッカーアームの中には、揺動中心を軸で支持することなく、ピボットで支承される支点を揺動中心とするスウィングアーム式のものが知られてある。スウィングアーム式のロッカーアームは、軸によって支持されていないため、バルブクリアランスによって倒れが発生する虞がある。
【０００４】
このため、特許文献１には、ロッカーアームのヘッドとバルブのステム部分のヘッドとの少なくとも一方に磁石を配設して両者を相互に吸着させることで、ロッカーアームをバルブステムに対して常時正立させ、バルブリフト時のロッカーアームの倒れを防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６２−１６２３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようにロッカーアームのヘッドとバルブのステム部分のヘッドとを相互に吸着させるのみでは、バルブのリフト異常が発生する等してカムとロッカーアームとのクリアランスが増大した場合、カムとの打突音が大きくなることは避けられない。
【０００７】
また、ロッカーアームとバルブとが相互に吸着しているため、接触面の面圧が増加して摺動抵抗が増加するばかりでなく、バルブローテーションが阻害されてしまい、バルブフェースの偏摩耗を招く虞がある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ロッカーアームを安定した姿勢で駆動すると共にカムとの打突音や摩耗を低減し、騒音低減、耐久性向上を図ることのできるエンジンの動弁装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によるエンジンの動弁装置は、ピボットで支承される支点を中心として揺動駆動されるロッカーアームを介してバルブを開閉するエンジンの動弁装置において、  前記バルブのステムエンドと前記ロッカーアームとの間に、前記ロッカーアームを前記ステムエンドから離間させる方向に作用する磁力を発生するマグネット部を設け、前記バルブのステムエンドに第１のマグネットを配設すると共に、該第１のマグネットに対向する側の極性が同じ極性となるように第２のマグネットを前記ステムエンドと対向する部材に配設することにより、前記マグネット部を構成したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ロッカーアームを安定した姿勢で駆動すると共にカムとの打突音や摩耗を低減することができ、騒音低減、耐久性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】エンジンの動弁装置を示す説明図
【図２】ロッカーアーム周辺の要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、符号１はエンジンであり、本実施の形態においては、シリンダブロック２がクランク軸（図示せず）を中心として左右のバンクに分割配置され、各バンクのシリンダ３に摺動自在に収納されるピストン４が水平に配置される水平対向型エンジンである。尚、図１においては一方のバンクの一つの気筒を示している。
【００１３】
各バンクのシリンダブロック２にはシリンダヘッド５が連設され、このシリンダヘッド５のシリンダ合わせ面に形成される凹部壁面とシリンダ３の内周壁面とピストン４の頂部とで囲繞される空間に燃焼室６が形成され、この燃焼室６の上部をなすシリンダヘッド５の凹部壁面に、吸気ポート７と排気ポート８が開口されている。吸気ポート７及び排気ポート８の燃焼室６への開口部には、それぞれ、吸気バルブ９，排気バルブ１０により開閉されるバルブシート１１，１２が設けられている。
【００１４】
吸気バルブ９，排気バルブ１０を開閉駆動する動弁装置は、吸気カム１３，排気カム１４、ロッカーアーム１５，１６、ピボット１７，１８を主要部として構成されている。吸気カム１３は、吸気バルブ９のバルブヘッド９ａをバルブシート１１に押圧する方向に付勢するバルブスプリング１９の付勢力に抗して、バルブヘッド９ａをバルブシート１１から離間させる方向にロッカーアーム１５を介して駆動する。排気カム１４も同様であり、排気バルブ１０のバルブヘッド１０ａをバルブシート１２に押圧する方向に付勢するバルブスプリング２０の付勢力に抗して、バルブヘッド１０ａをバルブシート１２から離間させる方向にロッカーアーム１６を介して駆動する。
【００１５】
尚、吸気カム１３，排気カム１４を備えたカムシャフト２１，２２は、シリンダヘッド５の上部に並列に配置され、図示しないキャリアに支持されている。
【００１６】
ロッカーアーム１５，１６は、ピボット１７，１８で支承される支点を中心として揺動動作するスウィングアーム式のロッカーアームであり、本実施の形態においては、吸気カム１３，排気カム１４のカム面に転がり接触するローラ１５ａ，１６ａを備えている。ピボット１７，１８は、シリンダヘッド５に形成された取付孔３０，３１に嵌挿されて取り付けられており、凸球状の頭部がロッカーアーム１５，１６の端部に形成された凹球状の受け部に係合され、ロッカーアーム１５，１６の揺動支点として支承している。
【００１７】
具体的には、吸気バルブ９側のロッカーアーム１５は、中間位置に回動自在に軸支されるローラ１５ａを介して吸気カム１３に当接されると共に、一方の端部が吸気バルブ９のステムエンド９ｂにステムキャップ２３を介して当接され、他方の端部がピボット１７の頭部に支承されている。ロッカーアーム１５は、ピボット１７の頭部に支承される部位を支点として吸気カム１３の回転に応じて揺動し、吸気バルブ９を開閉駆動する。
【００１８】
また、排気バルブ１０側のロッカーアーム１６は、中間位置に回動自在に軸支されるローラ１６ａを介して排気カム１４に当接されると共に、一方の端部が排気バルブ１０のステムエンド１０ｂにステムキャップ２４を介して当接され、他方の端部がピボット１８の頭部に支承されている。ロッカーアーム１６は、ピボット１８の頭部に支承される部位を支点として排気カム１４の回転に応じて揺動し、排気バルブ１０を開閉駆動する。
【００１９】
次に、ロッカーアーム１５，１６周辺の構成について説明する。尚、以下では、吸気側で代表して説明するが、排気側の構成も同様である。
【００２０】
図２に示すように、ロッカーアーム１５の吸気バルブ９側の端部には、ステムキャップ２３に当接する受け部１５ｂが設けられている。ロッカーアーム１５は、例えば板金材をプレス加工する等して形成されており、受け部１５ｂは、ロッカーアーム１５の長手方向端部となる側が開放されると共に、ロッカーアーム１５の幅方向で略コの字状に折り曲げられて形成されている。
【００２１】
一方、ステムキャップ２３は、ロッカーアーム１５の受け部の底面に当接する所定の径の円形状端面と円筒状の外周壁とを有するキャップ状に形成されている。ステムキャップ２３は、ステムエンド９ｂに装着され、ロッカーアーム１５の受け部１５ｂの底面とステムエンド９ｂの端面との間に挟持されるように配置される。
【００２２】
このステムキャップ２３は、吸気カム１３とロッカーアーム１５との間のクリアランスで示されるバルブクリアランスを調整するための調整用部材を兼用している。ステムキャップ２３によるバルブクリアランスの調整は、底面厚さが異なる複数の部品の中から規定の範囲のクリアランスとなるような厚さを有する個体を選択して組み付けることで行われる。
【００２３】
また、ステムキャップ２３は、ステムエンド９ｂとロッカーアーム１５との間に設けられるマグネット部３５の一部を形成している。マグネット部３５は、ロッカーアーム１５をステムエンド９ｂから離間させる方向に作用する磁力を発生するものであり、ロッカーアーム１５とステムエンド９ｂとの間に過大なクリアランスが発生しても、ロッカーアーム１５を吸気カム１３に確実に押圧して保持することができる。
【００２４】
このマグネット部３５は、排気バルブ１０とロッカーアーム１６との間にも同様に設けられており、ロッカーアーム１６を排気バルブ１０から離間させる方向に作用する磁力を発生し、ロッカーアーム１５と排気バルブとの間に過大なクリアランスが発生しても、ロッカーアーム１５を吸気カム１３に確実に押圧して保持することができる。
【００２５】
本実施の形態においては、マグネット部３５は、吸気側で代表して説明すると、ステムエンド９ｂに配設した第１のマグネットとしての永久磁石３６と、ステムキャップ２３に配設した第２のマグネットとしての永久磁石３７とを主として構成されている。これらの永久磁石３６，３７は、ステムエンド９ｂの端面と、この端面に対向するステムキャップ２３の底面には、それぞれ嵌入されて固定されている。
【００２６】
詳細には、永久磁石３６，３７は、例えば希土類元素を原料とする円板状の磁石として形成され、円板の一方の面がＳ極、他方の面がＮ極となるように形成されている。これらの永久磁石３６，３７を、Ｓ極同士或いはＮ極同士といったように、同じ極性の面が対向するように配置して反発力を発生させる。
【００２７】
尚、永久磁石３６，３７同士は、必ずしも直接的に接触させる必要はなく、それぞれ、ステムキャップ２３の底面、ステムエンド９ｂの端面から若干奥の位置に配設、或いは永久磁石３６，３７の対向する面に磁性体の薄板を固着するようにしても良い。
【００２８】
マグネット部３５の永久磁石３６，３７の間に発生する反発力は、ステムキャップ２３をロッカーアーム１５の受け部１５ｂに押し付け、ロッカーアーム１５をステムエンド９ｂから離間する方向に作用する。排気側についても同様であり、排気バルブ１０の閉弁時に、磁気反発力によってステムキャップ２４がロッカーアーム１６に押し付けられる。
【００２９】
尚、マグネット部３５は、２つの永久磁石３６，３７を用いることなく、吸気バルブ９とステムキャップ２３（排気バルブ１０とステムキャップ２４）の双方を磁化処理しても良く、一方を磁化処理して他方に永久磁石を配設するようにしても良い。
【００３０】
また、バルブクリアランスの調整機構を別途備える場合には、ステムキャップ２３，２４を省略し、吸気バルブ９，排気バルブ１０とロッカーアーム１５，１６との双方を磁化処理しても良く、一方を磁化処理して他方に永久磁石を配設するようにしても良い。
【００３１】
このように、マグネット部３５の反発力を、吸気側ではロッカーアーム１５を吸気バルブ９のステムエンド９ｂから離間させる方向に作用させ、また、排気側ではロッカーアーム１６を排気バルブ１０のステムエンド１０ｂから離間させる方向に作用させるため、閉弁時にロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）を吸気カム１３（排気カム１４）に押付け、ロッカーアーム１５と吸気カム１３との間（ロッカーアーム１６と排気カム１４との間）に隙間が生じることがなく、両者が常に密着した状態を保持することができる。
【００３２】
これにより、開弁時のロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）の倒れをなくすことができ、安定した姿勢でローラ１５ａ（ローラ１６ａ）をカム面ンに接触・押圧して、倒れによる片当りを抑制することができる。その結果、片当りによるカムとの打突音や摩耗を低減し、騒音低減、耐久性向上を図ることができる。
【００３３】
また、マグネット部３５で発生する反発力は、開弁時のステムキャップ２３，２４とステムエンド９ｂ，１０ｂとの接触面の面圧を下げる方向に作用する。これにより、ステムキャップ２３，２４とステムエンド９ｂ，１０ｂの接触面の摩耗を低減することができる。このとき、ステムキャップ２３，２４とステムエンド９ｂ，１０ｂの接触面のしゅう動抵抗を下げることができるため、フリクションを低減してバルブローテーションを促進することができ、バルブフェースの偏摩耗を回避することができる。
【００３４】
特に、本実施の形態における水平対向エンジンやＶ型エンジン等の傾斜型エンジンでは、ロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）の揺動先端部が重力Ｇ（図１参照）の方向の最下方位置となるため、バルブフェースとバルブシート１１（バルブシート１２）との間に異常燃焼によるデポジット成分等の異物が挟まり、一時的にバルブクリアランスが規定値を超えて拡がるような異常が発生した場合、重力Ｇの作用でロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）のカム面への当たり位置がずれる虞がある。
【００３５】
これに対して、本実施の形態においては、開弁時にロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）の揺動先端部で磁気反発力Ｆ（図１参照）によりロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）を吸気カム１３（排気カム１４）に押し付けるため、バルブクリアランスが規定値を超えて拡がるような異常が発生しても、重力Ｇの作用でロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）のカム面への当たり位置がずれることがなく、ロッカーアーム１５（ロッカーアーム１６）を安定した姿勢で駆動することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  エンジン
９  吸気バルブ
９ｂ  ステムエンド
１０  排気バルブ
１０ｂ  ステムエンド
１３  吸気カム
１４  排気カム
１５  ロッカーアーム
１５ａ  ローラ
１６  ロッカーアーム
１６ａ  ローラ
１７  ピボット
１８  ピボット
２３  ステムキャップ
２４  ステムキャップ
３５  マグネット部
３６  永久磁石（第１のマグネット）
３７  永久磁石（第２のマグネット）
【図１】
0006434820.tif 000002
【図２】
0006434820.tif 000003