特開 2022-186033 内燃機関の動弁機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022186033

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】内燃機関の動弁機構

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/20 20060101AFI20221208BHJP

   F01L 1/26 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

F01L1/20 A

F01L1/26 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021094049

(22)【出願日】2021-06-04

(71)【出願人】

【識別番号】000185488

【氏名又は名称】株式会社オティックス

(74)【代理人】

【識別番号】100096116

【弁理士】

【氏名又は名称】松原 等

(72)【発明者】

【氏名】山口 弘毅

(72)【発明者】

【氏名】柵木 清史

【テーマコード（参考）】

3G016

【Ｆターム（参考）】

3G016BB09

3G016BB18

3G016BB22

3G016BB24

3G016BB26

3G016CA34

3G016CA45

3G016DA11

3G016GA01

(57)【要約】

【課題】２本のバルブの軸端面の高低差をロッカアームの移動により吸収してミスアライメントの発生を防止し、調整部材の寸法種類と選択作業が増加しないようにする。
【解決手段】１つのロッカアーム４の相互に離間した第１押圧面８及び第２押圧面９により、それぞれ第１バルブ１０の軸端面１４及び第２バルブ２０の軸端面２４を押圧する。第１押圧面８と第１バルブ１０の軸端面１４は、前記離間方向に高さが変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接し、第２押圧面９と第２バルブ２０の軸端面２４は、前記離間方向に高さが前記変化とは対称に変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接し、ロッカアーム４が前記離間方向に移動可能に支持され、該移動により第１バルブ１０の軸端面１４及び第２バルブ２０の軸端面２４の高低差を吸収する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つのロッカアーム（４）の相互に離間した第１押圧面（８）及び第２押圧面（９）により、それぞれ第１バルブ（１０）の軸端面（１４）及び第２バルブ（２０）の軸端面（２４）を押圧する内燃機関の動弁機構において、
第１押圧面（８）と第１バルブ（１０）の軸端面（１４）は、前記離間方向に高さが変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接し、
第２押圧面（９）と第２バルブ（２０）の軸端面（２４）は、前記離間方向に高さが前記変化とは対称に変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接し、
ロッカアーム（４）が前記離間方向に移動可能に支持され、該移動により第１バルブ（１０）の軸端面（１４）及び第２バルブ（２０）の軸端面（２４）の高低差を吸収することを特徴とする内燃機関の動弁機構。

【請求項2】

第１バルブ（１０）の軸端面（１４）及び第２バルブ（２０）の軸端面（２４）は、それぞれステムキャップ（１３，２３）の端面である請求項１記載の内燃機関の動弁機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の動弁機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

１気筒あたり２本の吸気（又は排気）バルブを持つ内燃機関の動弁機構において、１つのロッカアームで２本のバルブを同時に押圧する場合、２本のバルブの軸端面に高低差があると、ロッカアームにミスアライメントが発生してしまう。すなわち、各バルブの開弁時期とリフト量に差が生じ、不正なバルブ運動（ジャンプ、バウンス）、打音による騒音、機関性能の不安定等が発生してしまう。そのため、２本のバルブの軸端面の高さを揃えて高低差を無くす調整が必要である。

【0003】

特許文献１には、２本のバルブを駆動するロッカアームを２つの腕部を有する構成とし、各腕部と各弁の弁軸端部との当接面間にそれぞれ調整部材（実施例ではステムキャップ）を介在させ、調整部材の端面をバルブの軸端面の高さとすることにより、２本のバルブの軸端面の高さを揃えて高低差を無くす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】実用新案登録第２５５０２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１の動弁機構においては、調整部材の厚さ（ステムキャップの場合は端壁の厚さ）が種々のものを用意して、弁軸端部と腕部とのクリアランスに応じて選択し使用するため、調整部材の寸法種類と選択作業が増加するという問題があった。

【0006】

そこで、本発明の目的は、２本のバルブの軸端面の高低差を（無くすのではなく）ロッカアームの移動により吸収してミスアライメントの発生を防止し、調整部材の寸法種類と選択作業が増加しないようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

［１］１つのロッカアームの相互に離間した第１押圧面及び第２押圧面により、それぞれ第１バルブの軸端面及び第２バルブの軸端面を押圧する内燃機関の動弁機構において、
第１押圧面と第１バルブの軸端面は、前記離間方向に高さが変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接し、
第２押圧面と第２バルブの軸端面は、前記離間方向に高さが前記変化とは対称に変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接し、
ロッカアームが前記離間方向に移動可能に支持され、該移動により第１バルブの軸端面及び第２バルブの軸端面の高低差を吸収することを特徴とする内燃機関の動弁機構。

【0008】

［２］上記［１］において、第１バルブの軸端面及び第２バルブの軸端面は、それぞれステムキャップの端面である態様を例示できる。

【0009】

［作用］
２本のバルブの軸端面に高低差が有る場合、ロッカアームが２本のバルブを押圧するときに、第１押圧面が第１バルブの軸端面に対し前記テーパー状の傾斜に沿ってスライドし、第２押圧面が第２バルブの軸端面に対し前記対称に変化するテーパー状の傾斜に沿ってスライドすることにより、ロッカアームが前記離間方向に移動し、該移動により前記軸端面の高低差が吸収される。ロッカアームはその移動後の位置で２本のバルブを押圧し、第１押圧面と第１バルブの軸端面との当接時期と、第２押圧面と第２バルブの軸端面との当接時期とに差が生じない。すなわち、ミスアライメントが発生せず、各バルブの開弁時期とリフト量に差が生じず、不正なバルブ運動（ジャンプ、バウンス）、打音による騒音、機関性能の不安定等が発生しない。

【発明の効果】

【0010】

本発明の内燃機関の動弁機構によれば、２本のバルブの軸端面の高低差を（無くすのではなく）ロッカアームの移動により吸収してミスアライメントの発生を防止することができ、調整部材の寸法種類と選択作業が増加しないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は第１実施例１の動弁機構を示し、（ａ）は上方からみた斜視図、（ｂ）は下方からみた斜視図である。

【図2】図２は同動弁機構を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）はバルブのステムとステムキャップの分解斜視図である。

【図3】図３は同動弁機構を示し、（ａ）は軸端面の高低差が無いときの正面図、（ｂ１）は軸端面の高低差が有るときの正面図、（ｂ２）はロッカアームが移動して該高低差を吸収したときの正面図である。

【図4】図４は第２実施例の動弁機構を示し、（ａ）は軸端面の高低差が無いときの正面図、（ｂ１）は軸端面の高低差が有るときの正面図、（ｂ２）はロッカアームが移動して該高低差を吸収したときの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

１．テーパー状の傾斜について
第１押圧面及び第１バルブの軸端面と、第２押圧面及び第２バルブの軸端面とは、正面視で山形状に配されるように前記高さが変化している態様と、正面視で谷形状に配されるように前記高さが変化している態様を例示できる。

【0013】

２．ロッカアームについて
ロッカアームを前記離間方向に移動可能に支持する手段としては、特に限定されないが、ロッカアームに設けられた支持穴又はベアリングにロッカシャフトを挿通させ、ロッカアームをロッカシャフトに対してスライド移動可能とする構成を例示できる。
ロッカアームのカムが当接する部位は、回転可能なローラでもよいし、固定式のスリッパでもよい。

【実施例0014】

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。なお、実施例の各部の構造、形状、数等は例示であり、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更できる。

【0015】

［実施例１］
まず、図１～図３に示す実施例１の内燃機関の動弁機構を説明すると、シリンダヘッドのカムサポート（図示略）にはカムシャフト１が回転可能に支持されている。カムシャフト１にはベース円及びノーズからなるカム２が設けられている。

【0016】

同カムサポートにはカムシャフトと平行に延びるロッカシャフト３が支持されている。

【0017】

ロッカアーム４は１つで２本のバルブ１０，２０を同時に押圧するものであり、長さ方向の基端部に幅方向に延びる支持穴５が形成され、長さ方向の中間部にローラ６が幅方向に延びるローラ軸７により回転可能に軸着され、長さ方向の先端部の下面に幅方向に相互に離間した第１押圧面８及び第２押圧面９が設けられている。
支持穴５にロッカシャフト３が挿通することにより、ロッカアーム４はロッカシャフト長方向（前記離間方向と同じ）にスライド移動可能に、ロッカシャフト回りに揺動可能に支持されている。
カム２がローラ６を押圧することにより、図２（ａ）に示すように、ロッカアーム４はロッカシャフト回りに揺動する。
第１押圧面８及び第２押圧面９は、それぞれ次に述べる第１バルブ１０の軸端面１４及び第２バルブ２０の軸端面２４を押圧するものであり、後述する傾斜が付けられている。

【0018】

シリンダヘッドには、１気筒あたり２本の吸気用（又は排気用）の第１バルブ１０及び第２バルブ２０が、前記離間方向と同じ方向に相互に離間して、挿着されている。各バルブ１０，２０は、傘状のヘッド１１，２１と、ヘッド１１，２１から延びる棒状のステム１２，２２と、ステム１２，２２の端部に冠着されたステムキャップ１３，２３とを含み構成されている。図２（ｂ）に示すように、ステムキャップ１３，２３は、筒壁と端壁とからなる有底筒状の部材であり、その内側に下からステム１２，２２の端部が回転可能に挿入されることにより、ステム１２，２２の端部に冠着されている。従って、第１バルブ１０と第２バルブ２０の各軸端面１４，２４は、各ステムキャップ１３，２３の端面であり、次に述べる傾斜が付けられている。

【0019】

第１押圧面８と第１バルブ１０の軸端面１４は、前記離間方向に高さが変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接する。
第２押圧面９と第２バルブ２０の軸端面２４は、前記離間方向に高さが前記変化とは対称に変化するテーパー状の傾斜が付けられていて互いに当接する。
実施例１では、第１押圧面８及び第１バルブ１０の軸端面１４と、第２押圧面９及び第２バルブ２０の軸端面２４とが、正面視で山形状に配されるように前記高さが変化している。

【0020】

なお、ステムキャップ１３，２３は部品としては同一寸法形状のものであり、ステム１２，２２の端部に対して回転可能であることから、第１押圧面８又は第２押圧面９の傾斜に対応して端面の傾斜の向きを変えることができる。

【0021】

図３（ａ）に示すように、２本のバルブ１０，２０の軸端面１４，２４に高低差が無い場合、ロッカアーム４が２本のバルブ１０，２０を押圧するときに、第１押圧面８が第１バルブ１０の軸端面１４に対し当接すると同時に、第２押圧面９が第２バルブ２０の軸端面２４に当接するため、ロッカアーム４は前記離間方向に移動することなく、２本のバルブ１０，２０を等しく正常に押圧する。

【0022】

また、図３（ｂ１）に示すように、２本のバルブ１０，２０の軸端面１４，２４に高低差が有る場合、同図（ｂ２）に示すように、ロッカアーム４が２本のバルブ１０，２０を押圧するときに、第１押圧面８が第１バルブ１０の軸端面１４に対し前記テーパー状の傾斜に沿ってスライドし、第２押圧面９が第２バルブ２０の軸端面２４に対し前記対称に変化するテーパー状の傾斜に沿ってスライドすることにより、ロッカアーム４が前記離間方向に移動し、該移動により前記軸端面１４，２４の高低差が吸収される。ロッカアーム４はその移動後の位置で２本のバルブ１０，２０を押圧し、第１押圧面８と第１バルブ１０の軸端面１４との当接時期と、第２押圧面９と第２バルブ２０の軸端面２４との当接時期とに差が生じない。すなわち、ミスアライメントが発生せず、各バルブ１０，２０の開弁時期とリフト量に差が生じず、不正なバルブ運動（ジャンプ、バウンス）、打音による騒音、機関性能の不安定等が発生しない。

【0023】

このように、本実施例によれば、２本のバルブ１０，２０の軸端面１４，２４の高低差を（無くすのではなく）ロッカアーム４の移動により吸収してミスアライメントの発生を防止することができ、ステムキャップ１３，２３は端面に前記傾斜を付けた１種類を用意すればよい（端壁の厚さに種類を持たせる必要がない）ため、従来のように調整部材の寸法種類と選択作業が増加することはない。

【0024】

［実施例２］
まず、図４に示す実施例２の内燃機関の動弁機構は、第１押圧面８及び第１バルブ１０の軸端面１４と、第２押圧面９及び第２バルブ２０の軸端面２４とが、正面視で谷形状に配されるように前記高さが変化している点においてのみ実施例１と相違し、その他は実施例１と共通である。

【0025】

本実施例においても、図４（ａ）に示すように、２本のバルブ１０，２０の軸端面１４，２４に高低差が無い場合、ロッカアーム４は前記離間方向に移動することなく、２本のバルブ１０，２０を等しく正常に押圧する。また、図４（ｂ１）に示すように、２本のバルブ１０，２０の軸端面１４，２４に高低差が有る場合、同図（ｂ２）に示すように、ロッカアーム４が前記離間方向に移動し、該移動により前記軸端面１４，２４の高低差が吸収される。よって、実施例１と同様の作用効果が得られる。

【0026】

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば次のように、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ができる。
（１）ロッカシャフト３を、複数のラッシュアジャスタ（図示略）の可動部に取り付けたリングに通して支持すること。
（２）ローラ６に代えて、固定式のスリッパーにすること。

【符号の説明】

【0027】

１ カムシャフト
２ カム
３ ロッカシャフト
４ ロッカアーム
５ 支持穴
６ ローラ
７ ローラ軸
８ 第１押圧面
９ 第２押圧面
１０ 第１バルブ
１１ ヘッド
１２ ステム
１３ ステムキャップ
１４ 軸端面
２０ 第２バルブ
２１ ヘッド
２２ ステム
２３ ステムキャップ
２４ 軸端面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】