内燃機関用エンジンの動弁装置
【課題】カムとシムとバルブリフタとの間のフリクションの低減が十分に図られた内燃機関用エンジンの動弁装置の提供。
【解決手段】バルブリフタ１０の上端面１１Ａには円盤状の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａの軸心は、後述するシャフト３１の軸方向へバルブリフタ１０の軸心から離間して配置されている。シム２０は円盤状をなしており、凹部１１ａの直径はシム２０の直径よりも僅かに大きい。シム２０は、凹部１１ａに当該凹部１１ａと略同軸的な位置関係でバルブリフタ１０に対して摺接回転可能に収容されている。シム２０の上面２０Ｂに当接するカム３０の外周面３０Ｂの部分であってシャフト３１の軸方向におけるカム３０の外周面３０Ｂの中央部は、バルブリフタ１０の軸心上に配置されている。
【解決手段】バルブリフタ１０の上端面１１Ａには円盤状の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａの軸心は、後述するシャフト３１の軸方向へバルブリフタ１０の軸心から離間して配置されている。シム２０は円盤状をなしており、凹部１１ａの直径はシム２０の直径よりも僅かに大きい。シム２０は、凹部１１ａに当該凹部１１ａと略同軸的な位置関係でバルブリフタ１０に対して摺接回転可能に収容されている。シム２０の上面２０Ｂに当接するカム３０の外周面３０Ｂの部分であってシャフト３１の軸方向におけるカム３０の外周面３０Ｂの中央部は、バルブリフタ１０の軸心上に配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関用エンジンの動弁装置に関し、特に、バルブリフタ上面に設けられたシムに、カムが当接する構成を有する内燃機関用エンジンの動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より内燃機関用エンジンの動弁装置としては、バルブリフタとシムとカムとを有する構成のものが知られている。内燃機関用エンジンのシリンダヘッドには吸気弁又は排気弁がバルブステムの下端と一体でバルブステムの軸方向へ往復移動可能に設けられており、バルブリフタはバルブステムの上端に設けられている。バルブリフタは、一端が蓋部により閉塞された略円筒状をなしており、バルブステムの上端はバルブリフタの他端側からバルブリフタ内空間へ挿入され、蓋部の中央部に当接している。バルブステムが当接している蓋部の内面は下面をなし、外面はバルブリフタの上端面をなす。下面、上端面はそれぞれ円形状をなし、バルブリフタの軸心に直交する。
【０００３】
バルブリフタの上端面には円盤状の凹部が上端面に同軸的に形成されている。シムは、凹部よりも僅かに径の小さな円盤状をしており、バルブリフタ上端面の軸心とシムの軸心とが一致した位置関係で、バルブリフタに対して回転可能に凹部に収容されている。
【０００４】
カムは、シャフトに回転可能に支持されており、シャフトは内燃機関用エンジンのクランクシャフトと同期して回転する。凹部の底面を画成しているバルブリフタの蓋部の上端面の部分に対向するシムの面はシムの下面をなすが、このシムの下面に対するシムの上面にカムの外周面は当接可能であり、当接した状態でシャフトと一体でカムが回転することにより、バルブリフタとバルブステムとバルブとが一体でバルブステムの軸方向へ往復移動するように構成されている。このような内燃機関用エンジンの動弁装置は、例えば、特開平１１−２１０４１５号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１０４１５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、上述した従来の内燃機関用エンジンの動弁装置ではカムとシムとバルブリフタとの間のフリクションの更なる低減が要求されていた。そこで本発明は、カムとシムとバルブリフタとの間のフリクションの低減が十分に図られた内燃機関用エンジンの動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、略円筒状をなし軸心に直交する円形の上端面を有し、エンジンの燃焼室を開閉するバルブと同期して該軸心の方向へ往復移動可能なバルブリフタと、略円盤状をなし該バルブリフタの軸心と平行をなすシム軸心を有し、該シム軸心を中心として該バルブリフタに対して摺接回転可能に該バルブリフタの上端面に設けられたシムと、該上端面に対向する該シムの下面に対する上面に外周面が当接可能であり、該エンジンのクランクシャフトと同期して回転するシャフトに支持され該シャフトと一体で回転するカムとを備え、該カムの外周面と該シムの上面とを当接させることにより該バルブを該クランクシャフトの回転と同期させて往復移動させるエンジンの動弁装置において、該シム軸心は該シャフトの軸方向へ該バルブリフタの軸心から離間して配置され、該シムの上面に当接する該カムの外周面の部分は該バルブリフタの軸心上に配置されている内燃機関用エンジンの動弁装置を提供している。
【０００８】
ここで、該シム軸心から該バルブリフタの軸心までの距離をｅとし、該シムの直径をｄとしたときに、１／２０ ≦ ｅ／ｄ ≦ １／５であることが好ましい。また、該バルブリフタの該上端面には該シムを収容可能な円盤状の凹部が形成され該シムは該凹部に収容され、該凹部の底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部が形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、該油溜め凹部は略円盤形状をなし該油溜め凹部には、油を供給するための潤滑油流路が連通し、該油溜め凹部の軸心は該シム軸心に略一致し、該潤滑油流路は該バルブリフタの軸心位置において該油溜め凹部に接続されていることが好ましい。
【００１０】
また、該シムの直径をｄとし、該シムの周面と該凹部の周面を画成している該バルブリフタの部分との隙間をｃとしたときに、１／５００ ≧ｃ／ｄ≧ １／２０００であることが好ましい。
【００１１】
また、該シムの厚さをＴとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、１ ≧ｈ／Ｔ≧ ０．９であることが好ましい。また、該シムの直径をｄとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、 １／５ ≧ ｈ／ｄ ≧ １／２０であることが好ましい。
【００１２】
また、該バルブリフタの軸心を中心として該バルブリフタが回転しないようにするための回転止めが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、シム軸心はシャフトの軸方向へバルブリフタの軸心から離間して配置され、シムの上面に当接するカムの外周面の部分はバルブリフタの軸心上に配置されているため、バルブリフタの軸心が指向する方向を安定させることができ、バルブリフタが傾こうとする力の発生を極力小さくすることができ、安定してバルブリフタを往復移動させることができる。
【００１４】
この結果、カムの外周面とシムの上面との接触でシムが回転するので、シムの下面及び周面とバルブリフタの上端面との間では液体潤滑油の動的流体潤滑の作用による油膜形成を利用して、シムをバルブリフタに対して僅かに浮かせて回転させることができる。この結果、バルブリフタとシムとの滑り流体摩擦と、シムとカムとの転がり摩擦との相互作用により、バルブリフタ、シム、及びカムの全体のフリクションを低減することができる。
【００１５】
請求項２記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、該シム軸心から該バルブリフタの軸心までの距離をｅとし、該シムの直径をｄとしたときに、１／２０ ≦ ｅ／ｄ ≦ １／５であるため、バルブリフタの寸法との関係でシムの上面に当接するカムの外周面の部分をシム軸心から十分にオフセットした状態にすることができ、バルブリフタに対してシムをより効果的に回転させることができる。
【００１６】
請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、バルブリフタの上端面にはシムを収容可能な円盤状の凹部が形成されシムは凹部に収容され、凹部の底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部が形成されているため、シムの下面及び周面と凹部の底面及び周面を画成するバルブリフタの部分との間に十分に潤滑油を巡らせることができる。
【００１７】
請求項４記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、油溜め凹部は略円盤形状をなし油溜め凹部には、油を供給するための潤滑油流路が連通し、油溜め凹部の軸心はシム軸心に略一致し、潤滑油流路はバルブリフタの軸心位置において油溜め凹部に接続されているため、潤滑油流路から油溜め凹部へ供給された潤滑油を油溜め凹部内に容易且つ十分に行き渡らせることができ、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に容易且つ十分に行き渡らせることができる。
【００１８】
請求項５記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、シムの直径をｄとし、シムの周面と凹部の周面を画成しているバルブリフタの部分との隙間をｃとしたときに、１／５００ ≧ｃ／ｄ≧ １／２０００であるため、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせて、シムの回転に利用することができる。
【００１９】
請求項６記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、該シムの厚さをＴとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、１ ≧ｈ／Ｔ≧ ０．９であるため、シムの回転により、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせ、シムの周面と凹部を画成しているバルブリフタの部分との間に、動的潤滑による油膜を形成することができる。
【００２０】
請求項７記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、該シムの直径をｄとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、１／５ ≧ ｈ／ｄ ≧ １／２０であるため、シムの回転により、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に潤滑油をより確実に容易且つ十分に行き渡らせ、シムの周面と凹部を画成しているバルブリフタの部分との間に、より確実に動的潤滑による油膜を形成することができる。
【００２１】
請求項８記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、バルブリフタの軸心を中心としてバルブリフタが回転しないようにするための回転止めが設けられているため、バルブリフタがバルブリフタの軸心を中心として回転することを防止することができ、安定してバルブリフタを往復移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方断面図、（ｃ）側面図。
【図２】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置のシムを示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図。
【図３】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンのバルブリフタを示す斜視図。
【図４】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方断面図、（ｃ）側面図。
【図５】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンのバルブリフタの変形例を示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置のシムの変形例を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置について図１乃至図２に基づき説明する。図１に示すように、内燃機関用エンジンの動弁装置１はバルブリフタ１０とシム２０とカム３０とを備えている。動弁装置１が設けられている内燃機関用エンジンのシリンダヘッドには、エンジンの燃焼室を開閉する図示せぬ吸気弁又は排気弁のバルブが、バルブステム１９（図１（ｂ）等）の下端と一体でバルブステム１９の軸方向へ往復移動可能に設けられている。バルブリフタ１０はバルブステム１９の上端に設けられている。
【００２４】
バルブリフタ１０は、一端が蓋部１１により閉塞された略円筒状をなしており、図１（ａ）に示すように、蓋部１１は略円盤形状をなしている。バルブリフタ１０の直径は２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。バルブステム１９の上端はバルブリフタ１０の他端側からバルブリフタ１０内空間へ挿入されており、蓋部１１の中央部に当接している。バルブステム１９の上端近傍部には、フランジ状のスプリングリテーナ１９Ａが設けられており、スプリングリテーナ１９Ａの図１に示される下面には、スプリング１９Ｂの上端が当接している。バルブステム１９が当接している蓋部１１の内面は下面１１Ｂをなし、外面はバルブリフタ１０の上端面１１Ａをなす。上端面１１Ａ及び下面１１Ｂはバルブリフタ１０の軸心に直交する。以上の構成によりバルブリフタ１０は、図示せぬ吸気弁又は排気弁のバルブと同期して軸心の方向へ往復移動可能である。
【００２５】
バルブリフタ１０の上端面１１Ａには円盤状の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａの直径は上端面１１Ａの直径よりも小さく、凹部１１ａ全体が上端面１１Ａ上に配置されている。凹部１１ａの直径は、後述するシム２０の直径よりも僅かに大きく、バルブリフタ１０の軸方向における凹部１１ａの高さは、後述するシム２０の軸方向におけるシム２０の高さよりも僅かに低い。
【００２６】
凹部１１ａの軸心は、後述するシャフト３１の軸方向へバルブリフタ１０の軸心から離間して配置されている。凹部１１ａの軸心の位置と後述するシム２０の軸心の位置とは略一致する位置関係をなすのであるが、該シム２０の軸心からバルブリフタ１０の軸心までの距離をｅ（図１（ａ））とし、シム２０の直径をｄとすると、ｅ／ｄは２０分の１以上５分の１以下となるような値である。このような値であるため、後述するシム２０の上面２０Ｂに当接する後述のカム３０の外周面３０Ｂの部分をシム２０の軸心から十分にオフセットさせることができ、後述のようにカム３０をシャフト３１と一体で回転させているときに、バルブリフタ１０に対してシム２０をより効果的に回転させることができる。２０分の１以上としたのは、これよりも小さい場合にはシム２０の効果的な回転を期待できないからである。５分の１以下としたのは、凹部１１ａ全体を上端面１１Ａ上に配置するためである。また、バルブリフタ１０の軸心方向における凹部１１ａの高さｈは２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。
【００２７】
凹部１１ａの底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部１１ｂが形成されている。油溜め凹部１１ｂは、凹部１１ａの軸方向における凹部１１ａの高さよりも同方向における高さがはるかに低く、且つ、凹部１１ａの直径よりもはるかに直径の小さな略円盤形状をなしている。油溜め凹部１１ｂの軸心は後述のシム２０の軸心に略一致するように形成されている。
【００２８】
油溜め凹部１１ｂには潤滑油を供給するための潤滑油流路１１ｃが連通している。潤滑油流路１１ｃはバルブリフタ１０の軸心位置において油溜め凹部１１ｂに接続され連通しており、当該接続位置から図１（ｂ）、（ｃ）の下方へ延び、直角に折れ曲がり、蓋部１１内部において蓋部１１の半径方向へ延出しバルブリフタ１０の周面に形成された油供給溝１０ｂに開口している。
【００２９】
上述のように凹部１１ａの底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部１１ｂが形成されているため、後述するシム２０の下面２０Ｃ及び周面２０Ａと、凹部１１ａを画成する蓋部１１の部分１１Ｄとの間に十分に潤滑油を巡らせることができる。また、油溜め凹部１１ｂの軸心はシム２０の軸心に略一致し、潤滑油流路１１ｃはバルブリフタ１０の軸心位置において油溜め凹部１１ｂに接続されているため、潤滑油流路１１ｃから油溜め凹部１１ｂへ供給された潤滑油を油溜め凹部１１ｂ内に容易且つ十分に行き渡らせることができ、凹部１１ａを画成している蓋部１１の部分１１Ｄとシム２０との間に容易且つ十分に行き渡らせることができる。
【００３０】
また、バルブリフタ１０には、図３に示すように、バルブリフタ１０の軸心を中心としてバルブリフタ１０が回転しないようにするための回転止め部が設けられている。回転止め部は、図３に示すように、バルブリフタ１０の周面に、バルブリフタ１０の軸方向に延びバルブリフタ１０を半径方向に貫通する貫通孔１０ａが形成されて構成されている。貫通孔１０ａは、図３においてバルブリフタ１０の軸方向における上端面１１Ａよりも下側へ少し下がった位置から、下端面よりも上側へ少し上がった位置に至るまで形成された長円形状をなしている。貫通孔１０ａには図示せぬ係合部が常時係合しており、このことにより、バルブリフタ１０がバルブリフタ１０の軸心を中心として回転することを防止することができ、安定してバルブリフタ１０を往復移動させることができる。
【００３１】
シム２０は円盤状をなしており、バルブリフタ１０の上端面１１Ａの凹部１１ａに、当該凹部１１ａと略同軸的な位置関係でバルブリフタ１０に対して摺接回転可能に収容されている。シム２０の直径は１７ｍｍ〜３７ｍｍ程度であり、軸方向の厚さは２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。ここで、シム２０の直径をｄとし、シム２０の厚さをＴとすると、Ｔ／ｄは１／２０以上１／５以下である。１／２０以上としたのは周面の油膜形成確保のためであり、１／５以下としたのは重量慣性の制限のためである。また、シム２０の厚さをＴとし、前述のようにバルブリフタ１０の軸心方向における凹部１１ａの高さをｈとしたときに、ｈ／Ｔは０．９以上１以下である。０．９以上としたのはシムの周面の軸受幅径比を大きくするためであり、１以下としたのはカム３０が蓋部１１に接触することを防ぐためである。上述のようなＴ／ｄの値の範囲、ｈ／Ｔの値の範囲とすることで、凹部１１ａを画成している蓋部１１の部分１１Ｄとシム２０との間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせることができ、効果的にシム２０を回転させることができる。
【００３２】
また、シム２０の直径をｄとし、シム２０の周面２０Ａと凹部１１ａの周面を画成しているバルブリフタ１０の部分１１Ｃとの隙間をｃとしたときに、ｃは３０μｍ程度であり、ｃ／ｄは１／２０００以上１／５００以下である。このような値の関係とすることで、凹部１１ａの周面を画成しているバルブリフタ１０の部分１１Ｃとシム２０の周面２０Ａとの間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせることができ、シム２０を回転させることができる。１／２０００以上としたのはシム２０の周面２０Ａの軸受隙間比を極力小さくして油膜形成に有利とするためであり、１／５００以下としたのは油膜形成が不利となることを防ぐためである。
【００３３】
図１〜図２には明確に表れていないが、シム２０の周面２０Ａと上面２０Ｂと接続部分、及びシム２０の周面２０Ａと下面２０Ｃと接続部分には、それぞれ面取りが施されている。また、シム２０の下面２０Ｃにはオイル溝２０ａが形成されている。オイル溝２０ａは、図２（ａ）に示すように互いに直交し合うように直径方向に２本形成されており、深さは０．３ｍｍ程度である。
【００３４】
更に、シム２０の周面２０Ａ及び下面２０Ｃには、超仕上げ（研磨加工）、リン酸塩皮膜処理、ＤＬＣ、ＰＶＤ等の表面処理加工が施されている。これらの加工や表面処理は、適宜選択して用いられることが好ましい。また、シム２０の上面２０Ｂには、研削仕上げが施されていることが好ましい。
【００３５】
図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、カム３０は、エンジンの図示せぬクランクシャフトと同期して回転するシャフト３１に固定されることにより支持されている。カム３０は、外周面３０Ｂがシャフト３１の軸心と平行となる位置関係となるように配置されており、シャフト３１が回転することにより、シャフト３１と一体で周方向へ回転するように構成されている。カム３０の周方向における一部は、半径方向に突出してリフト量を発生させるノーズ３０Ａを有しており、カム３０の外周面３０Ｂはシム２０の上面２０Ｂに当接している。このように当接した状態でシャフト３１と一体でカム３０が回転することにより、バルブリフタ１０とバルブステム１９と図示せぬバルブとが一体でバルブステム１９の軸方向へクランクシャフトの回転と同期して往復移動するように構成されている。
【００３６】
シム２０の上面２０Ｂに当接するカム３０の外周面３０Ｂの部分であってシャフト３１の軸方向におけるカム３０の外周面３０Ｂの中央部は、バルブリフタ１０の軸心上に配置されている。このため、バルブリフタ１０の軸心が指向する方向を安定させることができ、バルブリフタ１０が傾こうとする力の発生を極力小さくすることができ、安定してバルブリフタ１０を往復移動させることができる。
【００３７】
この結果、カム３０の外周面３０Ｂとシム２０の上面２０Ｂとの接触でシム２０が回転するので、シム２０の下面２０Ｃ及び周面２０Ａと、凹部１１ａを画成する蓋部１１の部分１１Ｄとの間で動的な流体潤滑の作用による油膜の形成を利用して、バルブリフタ１０を回転させることなく、シム２０をバルブリフタ１０に対して僅かに浮かせて回転させることができる。この結果、バルブリフタ１０とシム２０との間の滑り流体摩擦とシム２０とカム３０との間の転がり摩擦との相互作用により、バルブリフタ１０、シム２０、及びカム３０の全体のフリクションを低減することができる。なお、本実施の形態の構成は燃料噴射ポンプ等のカム従動子装置にも応用可能である。
【００３８】
本発明の内燃機関用エンジンの動弁装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、シム２０は１つのみ設けられていたが、１つに限定されない。
【００３９】
例えば、図４に示すようにシム１２０、１２１を２枚重ねの構成とし、同軸的な位置関係で互いに相対的に摺接回転可能としてもよい。本実施の形態のオイル溝２０ａと同様のオイル溝が、シム１２０の下面１２０Ｃとシム１２１の下面１２１Ｃとにそれぞれ形成される。このような構成の場合には、２枚重ねされたシム１２０、１２１の厚さの総和をＴとする。
【００４０】
また、シム１２０の軸心位置には潤滑油を流すための貫通孔１２０ｂが形成されており、シム１２０の上面１２０Ｂには油溜め凹部１１ｂよりも径の小さな略円盤状の油溜め凹部１２０ｃが形成されている。油溜め凹部１２０ｃの軸心はシム２０の軸心に一致する。従って、油溜め凹部１２０ｃの中央位置において、貫通孔１２０ｂは油溜め凹部１２０ｃに連通している。
【００４１】
実際にはバルブリフタ１０の凹部１１ａの加工や、精度出しは難しいので、所望の形状に加工したり、所望の精度としたりするとコスト高となる。しかし、このようにシムを２枚の構成とすることで、バルブリフタ１０の凹部１１ａの部分をラフに加工することができ、これに対しシムを精度よく簡単に加工することができる。従って、このように２枚のシムの構成としても、バルブリフタ１０を製造するためのトータルコストを下げることができる可能性がある。更に２次効果として、図４のシム１２０、１２１同士の接触部の面粗さを小さくすることで、油膜形成状態がよくなり流体潤滑になることから低フリクション化を図ることができ、シム１２１が回転しやすくなる。
【００４２】
また、回転止め部の溝の形状は、本実施の形態の形状に限定されない。例えば、図５に示すように、溝１１０ａが図５においてバルブリフタ１０の軸方向における上端面１１Ａから下端面に至るまで形成されて構成されてもよい。
【００４３】
また、シムの下面に形成されるオイル溝の形状や本数は本実施の形態の形状に限定されない。例えば、シムの直径方向に延びる１本のオイル溝が形成されていてもよい。
【００４４】
また、図６に示すように、シム２０´の上面２０Ｂから下面２０Ｃへと貫通する油孔２０ｂをオイル溝２０ａと合わせて形成してもよい。油孔２０ｂは直径１ｍｍ〜２ｍｍの細孔から構成されている。このようにすることで、カム３０とシム２０´との当接に伴う潤滑油の絞りを利用する油の供給を行うことが可能である。更に油孔の数や油孔が形成されている位置は図６に示す数、位置に限定されない。油孔が形成される位置は、シム２０´の中心からの距離が、シム２０´の直径ｄの１／８以上１／４以下の範囲内に形成されていることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の内燃機関用エンジンの動弁装置は、バルブリフタ上面に設けられたシムに、カムが当接する構成を有する内燃機関用エンジンの動弁装置の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
1 内燃機関用エンジンの動弁機構
１０ バルブリフタ
１１Ａ 上端面
２０Ｃ 下面
１１ａ 凹部
１１ｂ 油溜め凹部
２０、１２０、１２１ シム
２０Ａ 周面
３０ カム
３１ シャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関用エンジンの動弁装置に関し、特に、バルブリフタ上面に設けられたシムに、カムが当接する構成を有する内燃機関用エンジンの動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より内燃機関用エンジンの動弁装置としては、バルブリフタとシムとカムとを有する構成のものが知られている。内燃機関用エンジンのシリンダヘッドには吸気弁又は排気弁がバルブステムの下端と一体でバルブステムの軸方向へ往復移動可能に設けられており、バルブリフタはバルブステムの上端に設けられている。バルブリフタは、一端が蓋部により閉塞された略円筒状をなしており、バルブステムの上端はバルブリフタの他端側からバルブリフタ内空間へ挿入され、蓋部の中央部に当接している。バルブステムが当接している蓋部の内面は下面をなし、外面はバルブリフタの上端面をなす。下面、上端面はそれぞれ円形状をなし、バルブリフタの軸心に直交する。
【０００３】
バルブリフタの上端面には円盤状の凹部が上端面に同軸的に形成されている。シムは、凹部よりも僅かに径の小さな円盤状をしており、バルブリフタ上端面の軸心とシムの軸心とが一致した位置関係で、バルブリフタに対して回転可能に凹部に収容されている。
【０００４】
カムは、シャフトに回転可能に支持されており、シャフトは内燃機関用エンジンのクランクシャフトと同期して回転する。凹部の底面を画成しているバルブリフタの蓋部の上端面の部分に対向するシムの面はシムの下面をなすが、このシムの下面に対するシムの上面にカムの外周面は当接可能であり、当接した状態でシャフトと一体でカムが回転することにより、バルブリフタとバルブステムとバルブとが一体でバルブステムの軸方向へ往復移動するように構成されている。このような内燃機関用エンジンの動弁装置は、例えば、特開平１１−２１０４１５号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１０４１５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、上述した従来の内燃機関用エンジンの動弁装置ではカムとシムとバルブリフタとの間のフリクションの更なる低減が要求されていた。そこで本発明は、カムとシムとバルブリフタとの間のフリクションの低減が十分に図られた内燃機関用エンジンの動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、略円筒状をなし軸心に直交する円形の上端面を有し、エンジンの燃焼室を開閉するバルブと同期して該軸心の方向へ往復移動可能なバルブリフタと、略円盤状をなし該バルブリフタの軸心と平行をなすシム軸心を有し、該シム軸心を中心として該バルブリフタに対して摺接回転可能に該バルブリフタの上端面に設けられたシムと、該上端面に対向する該シムの下面に対する上面に外周面が当接可能であり、該エンジンのクランクシャフトと同期して回転するシャフトに支持され該シャフトと一体で回転するカムとを備え、該カムの外周面と該シムの上面とを当接させることにより該バルブを該クランクシャフトの回転と同期させて往復移動させるエンジンの動弁装置において、該シム軸心は該シャフトの軸方向へ該バルブリフタの軸心から離間して配置され、該シムの上面に当接する該カムの外周面の部分は該バルブリフタの軸心上に配置されている内燃機関用エンジンの動弁装置を提供している。
【０００８】
ここで、該シム軸心から該バルブリフタの軸心までの距離をｅとし、該シムの直径をｄとしたときに、１／２０ ≦ ｅ／ｄ ≦ １／５であることが好ましい。また、該バルブリフタの該上端面には該シムを収容可能な円盤状の凹部が形成され該シムは該凹部に収容され、該凹部の底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部が形成されていることが好ましい。
【０００９】
また、該油溜め凹部は略円盤形状をなし該油溜め凹部には、油を供給するための潤滑油流路が連通し、該油溜め凹部の軸心は該シム軸心に略一致し、該潤滑油流路は該バルブリフタの軸心位置において該油溜め凹部に接続されていることが好ましい。
【００１０】
また、該シムの直径をｄとし、該シムの周面と該凹部の周面を画成している該バルブリフタの部分との隙間をｃとしたときに、１／５００ ≧ｃ／ｄ≧ １／２０００であることが好ましい。
【００１１】
また、該シムの厚さをＴとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、１ ≧ｈ／Ｔ≧ ０．９であることが好ましい。また、該シムの直径をｄとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、 １／５ ≧ ｈ／ｄ ≧ １／２０であることが好ましい。
【００１２】
また、該バルブリフタの軸心を中心として該バルブリフタが回転しないようにするための回転止めが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、シム軸心はシャフトの軸方向へバルブリフタの軸心から離間して配置され、シムの上面に当接するカムの外周面の部分はバルブリフタの軸心上に配置されているため、バルブリフタの軸心が指向する方向を安定させることができ、バルブリフタが傾こうとする力の発生を極力小さくすることができ、安定してバルブリフタを往復移動させることができる。
【００１４】
この結果、カムの外周面とシムの上面との接触でシムが回転するので、シムの下面及び周面とバルブリフタの上端面との間では液体潤滑油の動的流体潤滑の作用による油膜形成を利用して、シムをバルブリフタに対して僅かに浮かせて回転させることができる。この結果、バルブリフタとシムとの滑り流体摩擦と、シムとカムとの転がり摩擦との相互作用により、バルブリフタ、シム、及びカムの全体のフリクションを低減することができる。
【００１５】
請求項２記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、該シム軸心から該バルブリフタの軸心までの距離をｅとし、該シムの直径をｄとしたときに、１／２０ ≦ ｅ／ｄ ≦ １／５であるため、バルブリフタの寸法との関係でシムの上面に当接するカムの外周面の部分をシム軸心から十分にオフセットした状態にすることができ、バルブリフタに対してシムをより効果的に回転させることができる。
【００１６】
請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、バルブリフタの上端面にはシムを収容可能な円盤状の凹部が形成されシムは凹部に収容され、凹部の底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部が形成されているため、シムの下面及び周面と凹部の底面及び周面を画成するバルブリフタの部分との間に十分に潤滑油を巡らせることができる。
【００１７】
請求項４記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、油溜め凹部は略円盤形状をなし油溜め凹部には、油を供給するための潤滑油流路が連通し、油溜め凹部の軸心はシム軸心に略一致し、潤滑油流路はバルブリフタの軸心位置において油溜め凹部に接続されているため、潤滑油流路から油溜め凹部へ供給された潤滑油を油溜め凹部内に容易且つ十分に行き渡らせることができ、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に容易且つ十分に行き渡らせることができる。
【００１８】
請求項５記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、シムの直径をｄとし、シムの周面と凹部の周面を画成しているバルブリフタの部分との隙間をｃとしたときに、１／５００ ≧ｃ／ｄ≧ １／２０００であるため、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせて、シムの回転に利用することができる。
【００１９】
請求項６記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、該シムの厚さをＴとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、１ ≧ｈ／Ｔ≧ ０．９であるため、シムの回転により、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせ、シムの周面と凹部を画成しているバルブリフタの部分との間に、動的潤滑による油膜を形成することができる。
【００２０】
請求項７記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、該シムの直径をｄとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、１／５ ≧ ｈ／ｄ ≧ １／２０であるため、シムの回転により、凹部を画成しているバルブリフタの部分とシムとの間に潤滑油をより確実に容易且つ十分に行き渡らせ、シムの周面と凹部を画成しているバルブリフタの部分との間に、より確実に動的潤滑による油膜を形成することができる。
【００２１】
請求項８記載の内燃機関用エンジンの動弁装置によれば、バルブリフタの軸心を中心としてバルブリフタが回転しないようにするための回転止めが設けられているため、バルブリフタがバルブリフタの軸心を中心として回転することを防止することができ、安定してバルブリフタを往復移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方断面図、（ｃ）側面図。
【図２】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置のシムを示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図。
【図３】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンのバルブリフタを示す斜視図。
【図４】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置の変形例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は前方断面図、（ｃ）側面図。
【図５】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンのバルブリフタの変形例を示す斜視図。
【図６】本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置のシムの変形例を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施の形態による内燃機関用エンジンの動弁装置について図１乃至図２に基づき説明する。図１に示すように、内燃機関用エンジンの動弁装置１はバルブリフタ１０とシム２０とカム３０とを備えている。動弁装置１が設けられている内燃機関用エンジンのシリンダヘッドには、エンジンの燃焼室を開閉する図示せぬ吸気弁又は排気弁のバルブが、バルブステム１９（図１（ｂ）等）の下端と一体でバルブステム１９の軸方向へ往復移動可能に設けられている。バルブリフタ１０はバルブステム１９の上端に設けられている。
【００２４】
バルブリフタ１０は、一端が蓋部１１により閉塞された略円筒状をなしており、図１（ａ）に示すように、蓋部１１は略円盤形状をなしている。バルブリフタ１０の直径は２０ｍｍ〜４０ｍｍ程度である。バルブステム１９の上端はバルブリフタ１０の他端側からバルブリフタ１０内空間へ挿入されており、蓋部１１の中央部に当接している。バルブステム１９の上端近傍部には、フランジ状のスプリングリテーナ１９Ａが設けられており、スプリングリテーナ１９Ａの図１に示される下面には、スプリング１９Ｂの上端が当接している。バルブステム１９が当接している蓋部１１の内面は下面１１Ｂをなし、外面はバルブリフタ１０の上端面１１Ａをなす。上端面１１Ａ及び下面１１Ｂはバルブリフタ１０の軸心に直交する。以上の構成によりバルブリフタ１０は、図示せぬ吸気弁又は排気弁のバルブと同期して軸心の方向へ往復移動可能である。
【００２５】
バルブリフタ１０の上端面１１Ａには円盤状の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａの直径は上端面１１Ａの直径よりも小さく、凹部１１ａ全体が上端面１１Ａ上に配置されている。凹部１１ａの直径は、後述するシム２０の直径よりも僅かに大きく、バルブリフタ１０の軸方向における凹部１１ａの高さは、後述するシム２０の軸方向におけるシム２０の高さよりも僅かに低い。
【００２６】
凹部１１ａの軸心は、後述するシャフト３１の軸方向へバルブリフタ１０の軸心から離間して配置されている。凹部１１ａの軸心の位置と後述するシム２０の軸心の位置とは略一致する位置関係をなすのであるが、該シム２０の軸心からバルブリフタ１０の軸心までの距離をｅ（図１（ａ））とし、シム２０の直径をｄとすると、ｅ／ｄは２０分の１以上５分の１以下となるような値である。このような値であるため、後述するシム２０の上面２０Ｂに当接する後述のカム３０の外周面３０Ｂの部分をシム２０の軸心から十分にオフセットさせることができ、後述のようにカム３０をシャフト３１と一体で回転させているときに、バルブリフタ１０に対してシム２０をより効果的に回転させることができる。２０分の１以上としたのは、これよりも小さい場合にはシム２０の効果的な回転を期待できないからである。５分の１以下としたのは、凹部１１ａ全体を上端面１１Ａ上に配置するためである。また、バルブリフタ１０の軸心方向における凹部１１ａの高さｈは２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。
【００２７】
凹部１１ａの底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部１１ｂが形成されている。油溜め凹部１１ｂは、凹部１１ａの軸方向における凹部１１ａの高さよりも同方向における高さがはるかに低く、且つ、凹部１１ａの直径よりもはるかに直径の小さな略円盤形状をなしている。油溜め凹部１１ｂの軸心は後述のシム２０の軸心に略一致するように形成されている。
【００２８】
油溜め凹部１１ｂには潤滑油を供給するための潤滑油流路１１ｃが連通している。潤滑油流路１１ｃはバルブリフタ１０の軸心位置において油溜め凹部１１ｂに接続され連通しており、当該接続位置から図１（ｂ）、（ｃ）の下方へ延び、直角に折れ曲がり、蓋部１１内部において蓋部１１の半径方向へ延出しバルブリフタ１０の周面に形成された油供給溝１０ｂに開口している。
【００２９】
上述のように凹部１１ａの底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部１１ｂが形成されているため、後述するシム２０の下面２０Ｃ及び周面２０Ａと、凹部１１ａを画成する蓋部１１の部分１１Ｄとの間に十分に潤滑油を巡らせることができる。また、油溜め凹部１１ｂの軸心はシム２０の軸心に略一致し、潤滑油流路１１ｃはバルブリフタ１０の軸心位置において油溜め凹部１１ｂに接続されているため、潤滑油流路１１ｃから油溜め凹部１１ｂへ供給された潤滑油を油溜め凹部１１ｂ内に容易且つ十分に行き渡らせることができ、凹部１１ａを画成している蓋部１１の部分１１Ｄとシム２０との間に容易且つ十分に行き渡らせることができる。
【００３０】
また、バルブリフタ１０には、図３に示すように、バルブリフタ１０の軸心を中心としてバルブリフタ１０が回転しないようにするための回転止め部が設けられている。回転止め部は、図３に示すように、バルブリフタ１０の周面に、バルブリフタ１０の軸方向に延びバルブリフタ１０を半径方向に貫通する貫通孔１０ａが形成されて構成されている。貫通孔１０ａは、図３においてバルブリフタ１０の軸方向における上端面１１Ａよりも下側へ少し下がった位置から、下端面よりも上側へ少し上がった位置に至るまで形成された長円形状をなしている。貫通孔１０ａには図示せぬ係合部が常時係合しており、このことにより、バルブリフタ１０がバルブリフタ１０の軸心を中心として回転することを防止することができ、安定してバルブリフタ１０を往復移動させることができる。
【００３１】
シム２０は円盤状をなしており、バルブリフタ１０の上端面１１Ａの凹部１１ａに、当該凹部１１ａと略同軸的な位置関係でバルブリフタ１０に対して摺接回転可能に収容されている。シム２０の直径は１７ｍｍ〜３７ｍｍ程度であり、軸方向の厚さは２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ程度である。ここで、シム２０の直径をｄとし、シム２０の厚さをＴとすると、Ｔ／ｄは１／２０以上１／５以下である。１／２０以上としたのは周面の油膜形成確保のためであり、１／５以下としたのは重量慣性の制限のためである。また、シム２０の厚さをＴとし、前述のようにバルブリフタ１０の軸心方向における凹部１１ａの高さをｈとしたときに、ｈ／Ｔは０．９以上１以下である。０．９以上としたのはシムの周面の軸受幅径比を大きくするためであり、１以下としたのはカム３０が蓋部１１に接触することを防ぐためである。上述のようなＴ／ｄの値の範囲、ｈ／Ｔの値の範囲とすることで、凹部１１ａを画成している蓋部１１の部分１１Ｄとシム２０との間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせることができ、効果的にシム２０を回転させることができる。
【００３２】
また、シム２０の直径をｄとし、シム２０の周面２０Ａと凹部１１ａの周面を画成しているバルブリフタ１０の部分１１Ｃとの隙間をｃとしたときに、ｃは３０μｍ程度であり、ｃ／ｄは１／２０００以上１／５００以下である。このような値の関係とすることで、凹部１１ａの周面を画成しているバルブリフタ１０の部分１１Ｃとシム２０の周面２０Ａとの間に潤滑油を容易且つ十分に行き渡らせることができ、シム２０を回転させることができる。１／２０００以上としたのはシム２０の周面２０Ａの軸受隙間比を極力小さくして油膜形成に有利とするためであり、１／５００以下としたのは油膜形成が不利となることを防ぐためである。
【００３３】
図１〜図２には明確に表れていないが、シム２０の周面２０Ａと上面２０Ｂと接続部分、及びシム２０の周面２０Ａと下面２０Ｃと接続部分には、それぞれ面取りが施されている。また、シム２０の下面２０Ｃにはオイル溝２０ａが形成されている。オイル溝２０ａは、図２（ａ）に示すように互いに直交し合うように直径方向に２本形成されており、深さは０．３ｍｍ程度である。
【００３４】
更に、シム２０の周面２０Ａ及び下面２０Ｃには、超仕上げ（研磨加工）、リン酸塩皮膜処理、ＤＬＣ、ＰＶＤ等の表面処理加工が施されている。これらの加工や表面処理は、適宜選択して用いられることが好ましい。また、シム２０の上面２０Ｂには、研削仕上げが施されていることが好ましい。
【００３５】
図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、カム３０は、エンジンの図示せぬクランクシャフトと同期して回転するシャフト３１に固定されることにより支持されている。カム３０は、外周面３０Ｂがシャフト３１の軸心と平行となる位置関係となるように配置されており、シャフト３１が回転することにより、シャフト３１と一体で周方向へ回転するように構成されている。カム３０の周方向における一部は、半径方向に突出してリフト量を発生させるノーズ３０Ａを有しており、カム３０の外周面３０Ｂはシム２０の上面２０Ｂに当接している。このように当接した状態でシャフト３１と一体でカム３０が回転することにより、バルブリフタ１０とバルブステム１９と図示せぬバルブとが一体でバルブステム１９の軸方向へクランクシャフトの回転と同期して往復移動するように構成されている。
【００３６】
シム２０の上面２０Ｂに当接するカム３０の外周面３０Ｂの部分であってシャフト３１の軸方向におけるカム３０の外周面３０Ｂの中央部は、バルブリフタ１０の軸心上に配置されている。このため、バルブリフタ１０の軸心が指向する方向を安定させることができ、バルブリフタ１０が傾こうとする力の発生を極力小さくすることができ、安定してバルブリフタ１０を往復移動させることができる。
【００３７】
この結果、カム３０の外周面３０Ｂとシム２０の上面２０Ｂとの接触でシム２０が回転するので、シム２０の下面２０Ｃ及び周面２０Ａと、凹部１１ａを画成する蓋部１１の部分１１Ｄとの間で動的な流体潤滑の作用による油膜の形成を利用して、バルブリフタ１０を回転させることなく、シム２０をバルブリフタ１０に対して僅かに浮かせて回転させることができる。この結果、バルブリフタ１０とシム２０との間の滑り流体摩擦とシム２０とカム３０との間の転がり摩擦との相互作用により、バルブリフタ１０、シム２０、及びカム３０の全体のフリクションを低減することができる。なお、本実施の形態の構成は燃料噴射ポンプ等のカム従動子装置にも応用可能である。
【００３８】
本発明の内燃機関用エンジンの動弁装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、シム２０は１つのみ設けられていたが、１つに限定されない。
【００３９】
例えば、図４に示すようにシム１２０、１２１を２枚重ねの構成とし、同軸的な位置関係で互いに相対的に摺接回転可能としてもよい。本実施の形態のオイル溝２０ａと同様のオイル溝が、シム１２０の下面１２０Ｃとシム１２１の下面１２１Ｃとにそれぞれ形成される。このような構成の場合には、２枚重ねされたシム１２０、１２１の厚さの総和をＴとする。
【００４０】
また、シム１２０の軸心位置には潤滑油を流すための貫通孔１２０ｂが形成されており、シム１２０の上面１２０Ｂには油溜め凹部１１ｂよりも径の小さな略円盤状の油溜め凹部１２０ｃが形成されている。油溜め凹部１２０ｃの軸心はシム２０の軸心に一致する。従って、油溜め凹部１２０ｃの中央位置において、貫通孔１２０ｂは油溜め凹部１２０ｃに連通している。
【００４１】
実際にはバルブリフタ１０の凹部１１ａの加工や、精度出しは難しいので、所望の形状に加工したり、所望の精度としたりするとコスト高となる。しかし、このようにシムを２枚の構成とすることで、バルブリフタ１０の凹部１１ａの部分をラフに加工することができ、これに対しシムを精度よく簡単に加工することができる。従って、このように２枚のシムの構成としても、バルブリフタ１０を製造するためのトータルコストを下げることができる可能性がある。更に２次効果として、図４のシム１２０、１２１同士の接触部の面粗さを小さくすることで、油膜形成状態がよくなり流体潤滑になることから低フリクション化を図ることができ、シム１２１が回転しやすくなる。
【００４２】
また、回転止め部の溝の形状は、本実施の形態の形状に限定されない。例えば、図５に示すように、溝１１０ａが図５においてバルブリフタ１０の軸方向における上端面１１Ａから下端面に至るまで形成されて構成されてもよい。
【００４３】
また、シムの下面に形成されるオイル溝の形状や本数は本実施の形態の形状に限定されない。例えば、シムの直径方向に延びる１本のオイル溝が形成されていてもよい。
【００４４】
また、図６に示すように、シム２０´の上面２０Ｂから下面２０Ｃへと貫通する油孔２０ｂをオイル溝２０ａと合わせて形成してもよい。油孔２０ｂは直径１ｍｍ〜２ｍｍの細孔から構成されている。このようにすることで、カム３０とシム２０´との当接に伴う潤滑油の絞りを利用する油の供給を行うことが可能である。更に油孔の数や油孔が形成されている位置は図６に示す数、位置に限定されない。油孔が形成される位置は、シム２０´の中心からの距離が、シム２０´の直径ｄの１／８以上１／４以下の範囲内に形成されていることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の内燃機関用エンジンの動弁装置は、バルブリフタ上面に設けられたシムに、カムが当接する構成を有する内燃機関用エンジンの動弁装置の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
1 内燃機関用エンジンの動弁機構
１０ バルブリフタ
１１Ａ 上端面
２０Ｃ 下面
１１ａ 凹部
１１ｂ 油溜め凹部
２０、１２０、１２１ シム
２０Ａ 周面
３０ カム
３１ シャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状をなし軸心に直交する円形の上端面を有し、エンジンの燃焼室を開閉するバルブと同期して該軸心の方向へ往復移動可能なバルブリフタと、
略円盤状をなし該バルブリフタの軸心と平行をなすシム軸心を有し、該シム軸心を中心として該バルブリフタに対して摺接回転可能に該バルブリフタの上端面に設けられたシムと、
該上端面に対向する該シムの下面に対する上面に外周面が当接可能であり、該エンジンのクランクシャフトと同期して回転するシャフトに支持され該シャフトと一体で回転するカムとを備え、
該カムの外周面と該シムの上面とを当接させることにより該バルブを該クランクシャフトの回転と同期させて往復移動させるエンジンの動弁装置において、
該シム軸心は該シャフトの軸方向へ該バルブリフタの軸心から離間して配置され、該シムの上面に当接する該カムの外周面の部分は該バルブリフタの軸心上に配置されていることを特徴とする内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項２】
該シム軸心から該バルブリフタの軸心までの距離をｅとし、該シムの直径をｄとしたときに、
１／２０ ≦ ｅ／ｄ ≦ １／５
であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項３】
該バルブリフタの該上端面には該シムを収容可能な円盤状の凹部が形成され該シムは該凹部に収容され、該凹部の底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項４】
該油溜め凹部は略円盤形状をなし該油溜め凹部には、油を供給するための潤滑油流路が連通し、該油溜め凹部の軸心は該シム軸心に略一致し、該潤滑油流路は該バルブリフタの軸心位置において該油溜め凹部に接続されていることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項５】
該シムの直径をｄとし、該シムの周面と該凹部の周面を画成している該バルブリフタの部分との隙間をｃとしたときに、
１／５００ ≧ ｃ／ｄ ≧ １／２０００
であることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項６】
該シムの厚さをＴとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、
１ ≧ ｈ／Ｔ ≧ ０．９
であることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項７】
該シムの直径をｄとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、
１／５ ≧ ｈ／ｄ ≧ １／２０
であることを特徴とする請求項６記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項８】
該バルブリフタの軸心を中心として該バルブリフタが回転しないようにするための回転止めが設けられていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項１】
略円筒状をなし軸心に直交する円形の上端面を有し、エンジンの燃焼室を開閉するバルブと同期して該軸心の方向へ往復移動可能なバルブリフタと、
略円盤状をなし該バルブリフタの軸心と平行をなすシム軸心を有し、該シム軸心を中心として該バルブリフタに対して摺接回転可能に該バルブリフタの上端面に設けられたシムと、
該上端面に対向する該シムの下面に対する上面に外周面が当接可能であり、該エンジンのクランクシャフトと同期して回転するシャフトに支持され該シャフトと一体で回転するカムとを備え、
該カムの外周面と該シムの上面とを当接させることにより該バルブを該クランクシャフトの回転と同期させて往復移動させるエンジンの動弁装置において、
該シム軸心は該シャフトの軸方向へ該バルブリフタの軸心から離間して配置され、該シムの上面に当接する該カムの外周面の部分は該バルブリフタの軸心上に配置されていることを特徴とする内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項２】
該シム軸心から該バルブリフタの軸心までの距離をｅとし、該シムの直径をｄとしたときに、
１／２０ ≦ ｅ／ｄ ≦ １／５
であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項３】
該バルブリフタの該上端面には該シムを収容可能な円盤状の凹部が形成され該シムは該凹部に収容され、該凹部の底面には潤滑油を溜めるための油溜め凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項４】
該油溜め凹部は略円盤形状をなし該油溜め凹部には、油を供給するための潤滑油流路が連通し、該油溜め凹部の軸心は該シム軸心に略一致し、該潤滑油流路は該バルブリフタの軸心位置において該油溜め凹部に接続されていることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項５】
該シムの直径をｄとし、該シムの周面と該凹部の周面を画成している該バルブリフタの部分との隙間をｃとしたときに、
１／５００ ≧ ｃ／ｄ ≧ １／２０００
であることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項６】
該シムの厚さをＴとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、
１ ≧ ｈ／Ｔ ≧ ０．９
であることを特徴とする請求項３記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項７】
該シムの直径をｄとし、該バルブリフタの軸心方向における凹部の高さをｈとしたときに、
１／５ ≧ ｈ／ｄ ≧ １／２０
であることを特徴とする請求項６記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【請求項８】
該バルブリフタの軸心を中心として該バルブリフタが回転しないようにするための回転止めが設けられていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関用エンジンの動弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１１１９９９（Ｐ２０１１−１１１９９９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７０３６３（Ｐ２００９−２７０３６３）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（５０３３６１８１３）学校法人 中村産業学園 (26)
【出願人】（３９００２２８０６）日本ピストンリング株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（５０３３６１８１３）学校法人 中村産業学園 (26)
【出願人】（３９００２２８０６）日本ピストンリング株式会社 (137)
【Ｆターム（参考）】
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