JP2002295216A - エンジンバルブの可変運転用液圧システムを有する内燃機関の改良 - Google Patents

エンジンバルブの可変運転用液圧システムを有する内燃機関の改良

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JP2002295216A JP2002080734A JP2002080734A JP2002295216A JP 2002295216 A JP2002295216 A JP 2002295216A JP 2002080734 A JP2002080734 A JP 2002080734A JP 2002080734 A JP2002080734 A JP 2002080734A JP 2002295216 A JP2002295216 A JP 2002295216A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁の可変運転用液圧システムを有する内燃機
関について、効率及び信頼性を向上する。 【解決手段】 カムシャフトの各カムによって駆動され
るタペット16が、弁駆動ピストン21を案内するため
ハウジングを有する単一部品に作られた管状ボデー10
0内に、滑動可能に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、以下のタイプのエンジンに関す
る。すなわち、エンジンは、各シリンダーに対して少な
くとも一つの給気弁及び少なくとも一つの排気弁を備え
る。各弁はそれぞれ弾力手段を備える。弾力手段は、そ
れぞれの給気及び排気ダクトと燃焼室との間の連通を制
御するために弁を閉位置に戻す。エンジンは、それぞれ
のタペットによりエンジンのシリンダーの給気弁及び排
気弁を運転するためのカムシャフトを備える。このシャ
フトのカムにより、各給気弁及び各排気弁は駆動され
る。上記タペットの少なくとも一つは、加圧流体を入れ
る液圧チャンバーを含む液圧手段の介在を経て、上記弾
力戻り手段の動きに対して、それぞれの給気又は排気弁
を制御する。上記液圧チャンバーは、弁をそれぞれのタ
ペットから切り離してそれぞれの弾力戻り手段の動作の
下で弁が迅速に閉じるようにするために、ソレノイドバ
ルブを介して、出口チャンネルに接続可能である加圧流
体を入れる。上記液圧手段は、さらに、弁のステムと協
働しガイドブッシュに滑動可能に取り付けられたピスト
ンをさらに備える。上記ピストンは、ガイドブッシュの
内側でピストンによって区画される可変容積チャンバー
に対面して配置される。上記可変容積チャンバーは、上
記ガイドブッシュの端部開口によって、加圧液を入れる
液圧チャンバーに連通する。弁のストロークをその閉付
近で遅くなるように上記可変容積チャンバーと加圧液を
入れる液圧チャンバーとの間の連通ポートを制限するた
めに、上記ピストンは、弁の閉ストロークの最後の伸び
の間、上記端部開口に挿入されるようになっている端部
付属物を有する。
【0002】上記タイプのエンジンは、例えば、本願出
願人による欧州特許出願EA−A−0803642及び
EP−A−1091097に開示され、説明されてい
る。
【0003】本発明の目的は、エンジン弁の可変運転用
システムの動作をできるだけ効率がよく信頼できるよう
にするため、本願出願人が以前に提案した解決法をさら
に改良することである。
【0004】この目的達成のため、発明の対象は、上記
した特徴をすべて備えるとともに、バルブステムを作動
する上記ピストンがそれぞれのタペットの軸と揃えられ
た軸を有し、かつ、バルブステムを作動するためピスト
ンのガイドブッシュの一体的な延長を構成する管状要素
に上記タペットが滑動可能に取り付けられることを特徴
とするエンジンである。
【0005】上記特徴により、システムの信頼性は、そ
の中にタペットが滑動自在に取り付けられる管状要素
が、エンジンの任意の運転状態において、その取り付け
位置に(例えば、固定ピンにより)安定して固定される
ことに対し、公知の解決法と比べ、特に改良されてい
る。耕地の解決法では、タペットがその中に滑動可能に
取り付けられる管状要素は、エンジンンのシリンダーヘ
ッドにそれぞれの座内にねじ止めされた分離ブッシュで
あり、その結果、ねじがゆるむ危険を受け入れなければ
ならない。
【0006】さらなる特徴に従い、管状ボデーは、一つ
の部品で作られてステムを駆動するためのピストンのガ
イドブッシュとタペットを案内するための管状要素との
両方を形成するが、その内部に上記した加圧チャンバー
を形成し、加圧オイルを供給するためのパイプと上記チ
ャンバーを連通させるために少なくとも一つの径方向開
口を有する。さらなる特徴によれば、連通している上記
径方向開口がオイル供給パイプと揃えられることを保証
するために、基準手段は上記管状ボデーの正しい角度位
置のために供せられる。この解決法は、角度取り付け位
置に対して基準手段を構想しない公知の解決法よりも優
れている。管状ボデーは、任意の角度取り付け位置に対
して連通のセットアップを確実にするように供給された
オイルと連通するための周囲ライナによって取り囲まれ
る。
【0007】上記公知の解決法と比べ、本発明は、加圧
オイルが占める空間を実質的に減らすことができるとい
う利点を与え、システムの弾力を減らすことができ、そ
の結果、より高いエンジン回転数(r.p.m.)を達
成する可能性を有する。この後者の特徴は、例えばスポ
ーツカーのエンジンの場合には、特に重要である。
【0008】本発明のさらなる特徴と利点は、添付図面
を参照し、以下の記載から分かるであろう。これらは、
限定するものではなく、例にすぎない。
【0009】図1を参照すると、欧州特許出願EP−A
−1091097と同様に、本願出願人が出願した前述
の欧州特許出願EP−A−0803642に開示された
内燃機関は、マルチシリンダーエンジンであり、例え
ば、一列に揃えた5つのシリンダーを有するエンジンで
あり、シリンダーヘッド1を備える。
【0010】ヘッド1は、各シリンダーに対して、ヘッ
ド1のベース面3に形成されたキャビティー2を備え、
キャビティー2は、2つの給気ダクト4,5と2つの排
気ダクト6がその中に割り当てられる燃焼室を形成す
る。2つの給気ダクト4,5と燃焼室2との連通は、従
来のポペットあるいはマッシュルームタイプの2つの給
気弁7によって制御され、それぞれヘッド1のボデー内
に滑動可能に取り付けられたステム8を備える。各弁7
は、ヘッド1の内側面と弁のエンドキャップ10との間
に配置されたスプリング9により閉位置まで戻される。
給気弁7の開は、ヘッド1のサポート内に軸12のまわ
りに滑動可能に取り付けられかつ弁を運転するための複
数のカム14を備えるカムシャフト11によって、以下
に記載するように制御される。
【0011】給気弁7を運転するための各カム14は、
軸17に沿って滑動可能に取り付けられたタペット16
のキャップ15と協働する。軸17は、図示したケース
では、ブッシュ内に、弁7の軸に関して略90度に向け
られ(タペットは、図3に図示されたように、一直線に
並べて取り付けられてもよい)、ブッシュ18内におい
て、予め組み立てられたサブアセンブリ20のボデー1
9によって運ばれる。以下に詳細に述べるように、サブ
アセンブリ20は、給気バルブの運転に協働するすべて
の電気的及び液圧的デバイスを受け入れる。タペット1
6は、スラストを弁7のステム8に伝え、チャンバーC
内に存在する加圧液(典型的には、エンジン潤滑回路か
ら来るオイル)と、サブアセンブリ22のボデー19に
よっても運ばれるブッシュ22により構成される円筒ボ
デー内に滑動可能に取り付けられるピストンとを介し
て、弾力手段9の動作に対して後者を開くようにする。
再び図1に開示された公知の解決法にしたがって、各給
気弁7と協働する加圧液を含むチャンバーCは、ソレノ
イド弁24を介して、出口チャンネル23と連通させる
ことができる。ソレノイド弁24は、本明細書で説明す
る機能に適した任意の公知のタイプのものとしてよく、
加速器の位置やエンジンの回転数など、エンジンの運転
パラメータを示す信号Sにしたがって、符号25により
全体を示している電気制御手段により制御される。ソレ
ノイド弁24が開いているとき、チャンバーCはチャン
ネル23と連通し、チャンバーCに存在する加圧液は上
記チャンネルに流れ込み、それぞれの給気弁7の各タペ
ット16が開放され、次に、上記給気弁7は、戻りスプ
リング7の作用により、その閉位置に急速に戻る。した
がって、チャンバーCと出口チャンネル23との間の連
通を制御することにより、各給気弁7の開時間と開スト
ロークとを所望のように変えることが可能である。
【0012】種々のソレノイド弁24の出口チャンネル
23は、すべて、一つの同じ縦チャンネル26内に開
く。チャンネル26は、その一つのみを図1では見るこ
とができる1又は2以上の圧力アキュムレータ27と連
通する。協働するブッシュ18を有するすべてのタペッ
ト16と、協働するブッシュ22を有するピストンと、
ソレノイド弁24及び対応するチャンネル23,26と
は運ばれ、予め組み立てられたサブアセンブリ20の上
記したボデー19内に作られ、速度の利点とエンジンの
組み立て易さをもたらす。
【0013】各シリンダーと協働する排気弁80は、図
1に図示された実施例において、それぞれのタペット2
9により、カムシャフト28による従来の方法で、制御
される。
【0014】図2は、予め組み立てられたサブアセンブ
リのボデー19を、拡大スケールで図示する。
【0015】図2は、本発明によりエンジンの実施例に
適用される可変制御弁の単純化されたバージョンを図示
し、タペット16の軸は弁を作動するためにピストン2
1の軸と揃えられている。本発明の図示された例は、バ
ンクあたり4つのシリンダーを有する8気筒V型エンジ
ンの場合に関する。図2において、図1と共通の部品
は、同じ参照番号で示している。カム(図2には図示せ
ず)の回転により、キャップ15のスラストは、スプリ
ング15aの動作に対してタペット16を連続して下げ
る。チャンバーCに存在する加圧オイルは、弁のステム
を駆動するピストン21を連続して動かす。チャンバー
Cは、ソレノイド弁24により加圧オイルを空にするこ
とができる。
【0016】図3を見れば明らかなように、図示された
実施例においてバルブステムを動作させるためのピスト
ンを案内するブッシュ22は、タペット16に対するガ
イドとして働く管状部100を有する単一部品内で長く
されている。
【0017】さらに、図3から分かるように、単一の管
状ボデーは、ピストン21を案内するブッシュ22とタ
ペット16を案内する管状部100とを形成するが、さ
らに、その内部に、高圧のチャンバーCを形成する。チ
ャンバーCは、管状ボデーに作られた径方向の穴を通っ
て加圧オイルが供給されるためのパイプ101と連通す
る。
【0018】管状ボデー22/100が、パイプ101
に対面する径方向穴21に関して、正しい角度位置に取
り付けられることを保証するため、管状ボデーは外溝1
03を有する。外溝103は、シリンダーヘッドのボデ
ー内にねじ込まれたグラブねじ104に係合する。
【0019】管状ボデー22/100は、環状のフラン
ジ105を備える。フランジ105は、ワッシャ106
を介してシリンダーヘッドの環状のコントラスト面に押
圧される。フランジ105は、シリンダーヘッドに作ら
れたねじが切られた円筒状キャビティにねじ込まれたリ
ングナット107により位置保持される。
【0020】エンジン給気弁の場合に関して実施例を説
明したが、本発明は給気弁と排気弁の両方に適用できる
ことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願出願人による欧州特許出願EP−A−0
803642に開示された内燃機関のシリンダーヘッド
の断面図である。
【図2】 本発明に係るバンクあたり4つのシリンダー
を有する8気筒V型エンジンのシリンダーヘッドの断面
図である。
【図3】 図2の拡大詳細図である。
【符号の説明】
4,6 排気ダクト 8 給気弁 9 弾力手段 11 カムシャフト 14 カム 16 タペット 21 ピストン 22 ガイドブッシュ 24 ソレノイドバルブ 26 出口チャンネル 101 パイプ 102 開口 C チャンバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレア・ペコリ イタリア10100トリノ、コルソ・セバスト ポリ33番 (72)発明者 フランチェスコ・ヴァッタネオ イタリア10060パンカリエリ(トリノ)、 ヴィア・ジャルディーニ・デッラ・レシー ガ13番 Fターム(参考) 3G018 AB07 AB12 AB17 BA09 BA22 BA33 BA34 CA19 DA17 DA51 DA52 DA54 DA58 DA74 DA75 FA01 FA06 FA07 FA11 GA03 GA04 GA06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関であって、 機関は、各シリンダーに対して少なくとも一つの給気弁
    (8)及び少なくとも一つの排気弁を備え、各弁はそれ
    ぞれ弾力手段(9)を備え、弾力手段は、それぞれの給
    気及び排気ダクト(4,6)と燃焼室との間の連通を制
    御するために弁を閉位置に戻し、 機関は、それぞれのタペット(16)により機関のシリ
    ンダーの給気弁及び排気弁を運転するためのカムシャフ
    ト(11)を備え、該シャフトのカム(14)により各
    給気弁及び各排気弁が駆動され、 上記タペット(16)の少なくとも一つは、加圧流体を
    入れる液圧チャンバー(C)を含む液圧手段の介在を経
    て、上記弾力戻り手段の動きに対して、それぞれの給気
    又は排気弁を制御し、 上記液圧チャンバーは、弁をそれぞれのタペット(1
    6)から切り離してそれぞれの弾力戻り手段(9)の動
    作の下で弁が迅速に閉じるようにするために、ソレノイ
    ドバルブ(24)を介して、出口チャンネル(26)に
    接続可能である加圧流体を含み、 上記液圧手段は、さらに、弁のステムと協働しガイドブ
    ッシュ(22)に滑動可能に取り付けられたピストン
    (21)をさらに備え、該ピストンは、ガイドブッシュ
    (22)の内側でピストンによって区画される可変容積
    チャンバー(34)に対面して配置され、該可変容積チ
    ャンバーは、上記ガイドブッシュの端部開口によって、
    加圧液を入れる液圧チャンバーに連通し、上記ピストン
    は、弁のストロークをその閉付近で遅くなるように上記
    可変容積チャンバーと加圧液を入れる液圧チャンバーと
    の間の連通ポートを制限するために、弁の閉ストローク
    の最後の伸びの間、上記端部開口に挿入されるように設
    計された端部付属物を有し、 バルブステムを動かすための上記ピストン(21)がそ
    れぞれのタペットの軸と揃えられた軸を有し、かつ、バ
    ルブステム(8)を動かすためピストン(21)を案内
    するためのガイドブッシュ(22)の一体的な延長を構
    成する管状要素(100)に、上記タペットが滑動可能
    に取り付けられることを特徴とする、内燃機関。
  2. 【請求項2】 管状ボデーは、一つの部品で作られて弁
    ステムを駆動するためのピストン(21)のガイドブッ
    シュ(22)とタペットを案内するための管状要素(1
    00)との両方を形成し、その内部に上記加圧チャンバ
    ー(C)を形成し、上記チャンバー(C)を、加圧オイ
    ルを供給するためのパイプ(101)と連通させるため
    の少なくとも一つの径方向開口(102)を有すること
    を特徴とする、請求項1記載の機関。
  3. 【請求項3】 連通している上記径方向開口(102)
    がオイル供給パイプ(101)と揃えられることを保証
    するために、上記管状ボデー(22,100)の正しい
    角度位置用の基準手段を備えたことを特徴とする、請求
    項1記載の機関。
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