(57)【要約】  【課題】弁面と弁シートの磨耗を抑制することができるエンジンの弁装置を提供する。  【解決手段】吸気または排気を行うポペット弁１と弁キャップ２を備え、ポペット弁１は弁頭１ａと弁軸１ｂを備え、弁キャップ２は弁軸１ｂの端部に嵌合されている、エンジンの弁装置において、弁キャップ２は、弁軸１ｂの端部１ｃに回転可能に遊嵌され、弁キャップ２の周壁４はオイル補給口４ａを備え、オイル補給口４ａは弁キャップ２の周壁４を貫通し、オイル補給口４ａの外周開口４ｂは周壁４の外周面４ｃで開口されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気または排気を行うポペット弁(１)と弁キャップ(２)を備え、ポペット弁(１)は弁頭(１ａ)と弁軸(１ｂ)を備え、弁キャップ(２)は弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に嵌合されている、エンジンの弁装置において、
弁キャップ(２)は、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に回転可能に遊嵌され、
弁キャップ(２)の周壁(４)はオイル補給口(４ａ)を備え、オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の周壁(４)を貫通し、オイル補給口(４ａ)の外周開口(４ｂ)は周壁(４)の外周面(４ｃ)で開口されている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたエンジンの弁装置において、
オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の中心軸線(２ａ)の軸長方向に沿っている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたエンジンの弁装置において、
弁キャップ(２)の周壁(４)は複数のオイル補給口(４ａ)を備えている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたエンジンの弁装置において、
弁キャップ(２)の中心軸線(２ａ)と平行な向きに見て、一対のオイル補給口(４ａ)(４ａ)は、弁キャップ(２)の端壁(３)の中央部(３ｃ)を間に挟んで、相互反対側に配置されている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。    
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載されたエンジンの弁装置において、
弁キャップ(２)は端壁(３)が上側とされ、オイル補給口(４ａ)は下端開口(４ｅ)を備え、下端開口(４ｅ)は周壁(４)の下面(４ｆ)で開口されている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載されたエンジンの弁装置において、
弁キャップ(２)は端壁(３)が上側とされ、オイル補給口(４ａ)は上端開口(４ｄ)を備え、上端開口(４ｄ)は端壁(３)の上面(３ａ)で開口されている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたエンジンの弁装置において、
端壁(３)はオイル溜め凹部(３ｂ)を備え、オイル溜め凹部(３ｂ)はオイル補給口(４ａ)の上端開口(４ｄ)と連通している、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたエンジンの弁装置において、
オイル溜め凹部(３ｂ)は端壁(３)の中央部を取り囲む円環状の溝で形成されている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの弁装置に関し、詳しくは、弁面と弁シートの磨耗を抑制することができるエンジンの弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気または排気を行うポペット弁と弁キャップを備え、ポペット弁は弁頭と弁軸を備え、弁キャップは弁軸の端部に嵌合されているエンジンの弁装置がある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
この種の弁装置によれば、弁軸の端部の磨耗を弁キャップで抑制することができる利点がある。
【０００４】
しかし、特許文献１のものでは、弁キャップは弁軸の端部に圧入固定されているため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１２２３７２号公報(図１，図２参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
《問題点》  弁面と弁シートの磨耗が促進されるおそれがある。
特許文献１のものでは、弁キャップは弁軸の端部に圧入固定されているため、ポペット弁と弁キャップが常に一体で回転し、弁キャップへのロッカアームの当接箇所が弁キャップの中心からオフセットしている場合には、ポペット弁が頻繁に回転し、弁面と弁シートが磨耗しやすい。
【０００７】
解決課題  弁面等の磨耗抑制
本発明の課題は、弁面と弁シートの磨耗を抑制することができるエンジンの弁装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の発明者らは、研究の結果、弁キャップを弁軸の端部に回転可能に遊嵌すると、ポペット軸の回転が減少し、弁面と弁シートの磨耗を抑制することができることを発見し、この発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)，図４(Ａ)に例示するように、吸気または排気を行うポペット弁(１)と弁キャップ(２)を備え、ポペット弁(１)は弁頭(１ａ)と弁軸(１ｂ)を備え、弁キャップ(２)は弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に嵌合されている、エンジンの弁装置において、
図１(Ａ)，図４(Ａ)に例示するように、弁キャップ(２)は、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に回転可能に遊嵌され、
図１(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、弁キャップ(２)の周壁(４)はオイル補給口(４ａ)を備え、オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の周壁(４)を貫通し、オイル補給口(４ａ)の外周開口(４ｂ)は周壁(４)の外周面(４ｃ)で開口されている、ことを特徴とするエンジンの弁装置。
【発明の効果】
【００１０】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  弁面と弁シートの磨耗を抑制することができる。
図１(Ａ)，図４(Ａ)に例示するように、弁キャップ(２)は、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に回転可能に遊嵌されているので、弁キャップ(２)に対するロッカアーム(５)の当接箇所が弁キャップ(２)の中心からオフセットしている場合でも、弁軸(１ｂ)の端部(１)で弁キャップ(２)が回転する分だけ、ポペット弁(１)の回転が減少し、弁面(１ｄ)と弁シート(６)の磨耗を抑制することができる。
【００１１】
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗を抑制することができる。
図１(Ｂ)〜(Ｅ)，図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、弁キャップ(２)の周壁(４)はオイル補給口(４ａ)を備え、オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の周壁(４)を貫通し、オイル補給口(４ａ)の外周開口(４ｂ)は周壁(４)の外周面(４ｃ)で開口されているので、弁キャップ(２)周辺のオイルミストや、弁キャップ(２)周辺で凝縮したオイルが、オイル補給口(４ａ)から弁キャップ(２)内に補給され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制することができる。
【００１２】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗を抑制する機能が高まる。
図１(Ｂ)〜(Ｅ)，図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の中心軸線(２ａ)の軸長方向に沿っているので、オイル補給口(４ａ)から弁キャップ(２)内に補給されたオイルミストや凝縮オイルが、オイル補給口(４ａ)を経て、図４(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面の広い範囲に速やかに供給され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制する機能が高まる。
【００１３】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗抑制機能が高まる。
図１(Ｂ)〜(Ｅ)，図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、弁キャップ(２)の周壁(４)は複数のオイル補給口(４ａ)を備えているので、多くのオイルミストや凝縮オイルが複数のオイル補給口(４ａ)を経て、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面に案内され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制する機能が高まる。
【００１４】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項３に記載された発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗抑制機能が高まる。
図１(Ｃ)(Ｄ)，図４(Ｃ)(Ｄ)に例示するように、弁キャップ(２)の中心軸線(２ａ)と平行な向きに見て、一対のオイル補給口(４ａ)(４ａ)は、弁キャップ(２)の端壁(３)の中央部(３ｃ)を間に挟んで、相互反対側に配置されているので、各オイル補給孔(３ａ)から弁キャップ(２)内に補給されたオイルが相互反対側に均等に分配され、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が偏りなく潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
【００１５】
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載された発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗抑制機能が高まる。
図１(Ｂ)〜(Ｅ)，図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、弁キャップ(２)は端壁(３)が上側とされ、オイル補給口(４ａ)は下端開口(４ｅ)を備え、下端開口(４ｅ)は周壁(４)の下面(４ｆ)で開口されているので、図１(Ａ)に示す弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面で発生した磨耗粉が、オイルで洗い流され、オイル補給口(４ａ)を経て、オイル補給口(４ａ)の下端開口(４ｅ)から速やかに流出し、磨耗粉による新たな磨耗が抑制され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制する機能が高まる。
【００１６】
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載された発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗抑制機能が高まる。
図１(Ｂ)〜(Ｅ)，図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、弁キャップ(２)は端壁(３)が上側とされ、オイル補給口(４ａ)は上端開口(４ｄ)を備え、上端開口(４ｄ)は端壁(３)の上面(３ａ)で開口されているので、弁キャップ(２)の端壁(３)の上面(３ａ)で凝縮した多くの凝縮オイルが上端開口(４ｄ)からオイル補給口(４ａ)に流入し、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
【００１７】
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項６に記載された発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗抑制機能が高まる。
図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、端壁(３)はオイル溜め凹部(３ｂ)を備え、オイル溜め凹部(３ｂ)はオイル補給口(４ａ)の上端開口(４ｄ)と連通しているので、弁キャップ(２)の端壁(３)の上面(３ａ)で凝縮した多くの凝縮オイルがオイル溜め凹部(３ｂ)に溜まり、上端開口(４ｄ)からオイル補給口(４ａ)に流入し、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
【００１８】
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項７に記載された発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  弁軸の端部と弁キャップの磨耗抑制機能が高まる。
図４(Ｂ)〜(Ｅ)に例示するように、オイル溜め凹部(３ｂ)は端壁(３)の中央部を取り囲む円環状の溝で形成されているので、端壁(３)の上面(３ａ)の広い領域で凝縮した多くの凝縮オイルがオイル溜め凹部(３ｂ)に溜まり、上端開口(４ｄ)からオイル補給口(４ａ)に流入し、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジンの弁装置を説明する図で、図１(Ａ)は弁装置の正面図、図１(Ｂ)は弁装置で用いる弁キャップの正面図、図１(Ｃ)は弁キャップの平面図、図１(Ｄ)は弁キャップの底面図、図１(Ｅ)は図１(Ｃ)のＥ−Ｅ線断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る弁装置を用いたエンジンの縦断正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る弁装置を用いたエンジンの一部縦断側面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るエンジンの弁装置を説明する図で、図４(Ａ)は弁装置の正面図、図４(Ｂ)は弁装置で用いる弁キャップの正面図、図４Ｃ)は弁キャップの平面図、図４(Ｄ)は弁キャップの底面図、図４(Ｅ)は図４(Ｃ)のＥ−Ｅ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図３は本発明の第１実施形態に係るエンジンの弁装置を説明する図、図４は本発明の第２実施形態に係るエンジンの弁装置を説明する図であり、各実施形態では、立形の直列２気筒ディーゼルエンジンの弁装置について説明する。
【００２１】
まず、図１〜図３に示す第１実施形態について説明する。  
エンジンの概要は、次の通りである。
図３に示すように、シリンダブロック(７)の上部にシリンダヘッド(８)が組み付けられ、シリンダヘッド(８)の上部にシリンダヘッドカバー(９)が組み付けられている。シリンダブロック(７)のクランクケース(７ａ)にクランク軸(１０)が収容され、クランク軸(１０)の架設方向を前後方向として、その一方を前、他方を後として、シリンダブロック(７)の前部に調時伝動ケース(１１)とウォータポンプ(１２)が組み付けられ、ウォータポンプ(１２)の前部にエンジン冷却ファン(１３)が取り付けられ、ウォータポンプ(１２)とエンジン冷却ファン(１３)がファンベルト(１４)を介してクランク軸(１０)で駆動される。エンジン冷却ファン(１３)の前方にはラジエータ(１５)が配置されている。
シリンダブロック(７)の後部にはフライホイール(１６)が配置されている。
シリンダブロック(７)の下部にはオイルパン(１７)が組み付けられている。
【００２２】
図２に示すように、クランク軸(１０)の架設方向と平行な向きに見て、水平なエンジン幅方向を横方向として、シリンダヘッド(８)の横一側に吸気マニホルド(１８)が組み付けられ、横他側に排気マニホルド(１９)が組み付けられている。
シリンダヘッドカバー(９)内には、吸気及び排気の弁装置(２０)が収容され、この弁装置(２０)が動弁装置(２１)で駆動される。動弁装置(２１)は、動弁カム(２２)とタペット(２３)とプッシュロッド(２４)とロッカアーム(５)を備えている。
【００２３】
弁装置(２０)の概要は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、吸気または排気を行うポペット弁(１)と弁キャップ(２)を備え、ポペット弁(１)は弁頭(１ａ)と弁軸(１ｂ)を備え、弁キャップ(２)は弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に嵌合されている。
このため、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)の磨耗を弁キャップ(２)で抑制することができる。
弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)は弁軸(１ｂ)の上端部である。
【００２４】
図１(Ａ)に示すように、弁キャップ(２)は、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)に回転可能に遊嵌されている。
図１(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、弁キャップ(２)の周壁(４)はオイル補給口(４ａ)を備え、オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の周壁(４)を貫通し、オイル補給口(４ａ)の外周開口(４ｂ)は周壁(４)の外周面(４ｃ)で開口されている。
このため、弁キャップ(２)周辺のオイルミストや、弁キャップ(２)周辺で凝縮した凝縮オイルが、オイル補給口(４ａ)から弁キャップ(２)内に補給され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制することができる。弁キャップ(２)は、端壁(３)が円形、周壁(４)が円筒形で、端壁(３)を天井壁とする伏せた碗形に形成されている。
【００２５】
図１(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、オイル補給口(４ａ)は弁キャップ(２)の中心軸線(２ａ)の軸長方向に沿っている。
このため、オイル補給口(４ａ)から弁キャップ(２)内に補給されたオイルミストや凝縮オイルが、図４(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面の広い範囲に供給され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制する機能が高まる。
【００２６】
図１(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、弁キャップ(２)の周壁(４)は複数のオイル補給口(４ａ)を備えている。
このため、多くのオイルミストや凝縮オイルが複数のオイル補給口(４ａ)を経て、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面に案内され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制する機能が高まる。
【００２７】
図１(Ｃ)(Ｄ)，図４(Ｃ)(Ｄ)に示すように、弁キャップ(２)の中心軸線(２ａ)と平行な向きに見て、一対のオイル補給口(４ａ)(４ａ)は、弁キャップ(２)の端壁(３)の中央部(３ｃ)を間に挟んで、相互反対側に配置されている。
このため、各オイル補給孔(３ａ)から弁キャップ(２)内に補給されたオイルミストや凝縮オイルが相互反対側に均等に分配され、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が偏りなく潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。    
【００２８】
図１(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、弁キャップ(２)は端壁(３)が上側とされ、オイル補給口(４ａ)は下端開口(４ｅ)を備え、下端開口(４ｅ)は周壁(４)の下面(４ｆ)で開口されている。
このため、図１(Ａ)に示す弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の摺動面で発生した磨耗粉が、オイルで洗い流され、オイル補給口(４ａ)を経て、オイル補給口(４ａ)の下端開口(４ｅ)から速やかに流出し、磨耗粉による新たな磨耗が抑制され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗を抑制する機能が高まる。
【００２９】
図１(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、弁キャップ(２)は端壁(３)が上側とされ、オイル補給口(４ａ)は上端開口(４ｄ)を備え、上端開口(４ｄ)は端壁(３)の上面(３ａ)で開口されている。
このため、弁キャップ(２)の端壁(３)の上面(３ａ)で凝縮した多くの凝縮オイルが上端開口(４ｄ)からオイル補給口(４ａ)に流入し、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
【００３０】
次に、図４(Ｂ)〜(Ｅ)に示す第２実施形態について説明する。
この第２実施形態は、第１実施形態の弁キャップ(２)にオイル溜め凹部(３ｂ)を追加したものである。
図４(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、端壁(３)はオイル溜め凹部(３ｂ)を備え、オイル溜め凹部(３ｂ)はオイル補給口(４ａ)の上端開口(４ｄ)と連通している。
このため、弁キャップ(２)の端壁(３)の上面(３ａ)で凝縮した多くの凝縮オイルがオイル溜め凹部(３ｂ)に溜まり、上端開口(４ｄ)からオイル補給口(４ａ)に流入し、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
【００３１】
図４(Ｂ)〜(Ｅ)に示すように、オイル溜め凹部(３ｂ)は端壁(３)の中央部を取り囲む円環状の溝で形成されている。
このため、端壁(３)の上面(３ａ)の広い領域で凝縮した多くの凝縮オイルがオイル溜め凹部(３ｂ)に溜まり、上端開口(４ｄ)からオイル補給口(４ａ)に流入し、図１(Ａ)に例示する弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)が潤滑され、弁軸(１ｂ)の端部(１ｃ)と弁キャップ(２)の磨耗抑制機能が高まる。
他の構成と機能は、第１実施形態と同じである。
図４(Ａ)〜(Ｅ)中、第１実施形態と同一の要素には、図１(Ａ)〜(Ｅ)と同一の符号を付しておく。
【符号の説明】
【００３２】
(１) ポペット弁
(１ａ) 弁頭
(１ｂ) 弁軸
(１ｃ) 端部
(２) 弁キャップ
(２ａ) 中心軸線
(３) 端壁
(３ａ) 上面
(３ｂ) オイル溜め凹部
(３ｃ) 中央部
(４) 周壁
(４ａ) オイル補給口
(４ｂ) 外周開口
(４ｃ) 外周面
(４ｄ) 上端開口
(４ｅ) 下端開口
(４ｆ) 下面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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