JP2004084627A - Valve mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッカブリッジの昇降駆動が良好であるバルブメカニズムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
膨張行程の途中で排気バルブを補助的に開弁させることによりピストンに加わる膨張力を軽減してエンジンブレーキの効きを改善するようにした圧縮開放型ブレーキ、あるいは、吸入行程の途中で排気バルブを一時的に開弁させることにより排気ポートに残留する排気の一部をシリンダ内に戻して燃焼温度を制御するようにした内部EGRはよく知られている。
【0003】
このように排気バルブを補助的に開閉させるために、特開平9−112234号公報には、ロッカブリッジの昇降駆動を制御するバルブメカニズムにおいて、ロッカブリッジを昇降駆動させるカムの他、エンジンの運転状態に応じて油圧ポートを圧油供給手段とオイルパンに切換接続する制御弁を設けることにより、制御弁を開閉制御するのみでエンジンの運転状態に応じてバルブの開弁特性を変更することができるメカニズムが開示されている。
【0004】
このような従来のエンジンのバルブメカニズムの一例について図3を用いて説明する。まず、図3に示すように、シリンダへッド1に立設したガイドピン2がロッカブリッジ3の脚部3aに設けたガイド孔3bに昇降自在に挿入されている。さらに、ロッカブリッジ3のアーム3cの先端部分に昇降自在に嵌合されたピストン6の下面を排気バルブ4のステム4aの上端面に対向させてピストン6の上面に油室7を形成する。圧油供給手段に接続された油圧ポート8をガイドピン2の周面に設けるとともに、ロッカブリッジ3の上昇位置において油圧ポート8に対向すべくガイド孔3bの内周面に設けた制御ポート9を、ロッカブリッジ内に設けられた油路21を介して油室7に接続している。
【0005】
しかしながら、このような従来のエンジンのバルブメカニズムにおいては、ロッカブリッジ3内に形成されている油路21のうち、脚部3a内部に設けられている部分が、排気バルブ4およびガイドピン2の間に挟まれている部分の脚部3aの内部を経由するように設けられおり、脚部3aの形状は、そのアーム3c方向側に位置する部分の肉厚が厚くなっていた。従って、構造上二つの排気バルブ4の間隔、すなわちバルブピッチは広くせざるを得ないため、設計の自由度は狭められ、エンジン性能上から要求される最適バルブピッチを実現できないといった問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、最適なバルブピッチとすることが可能なバブルメカニズムを提供することを主目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項1に記載するように、シリンダヘッドに昇降自在に取り付けられたロッカブリッジを介してバルブを開閉駆動するようにしたエンジンのバルブメカニズムにおいて、上記ロッカブリッジ上端面には、ロッカアームの一端部下面が当接するロッカアーム当接部が形成されており、上記ロッカアーム当接部は、上記ロッカブリッジ上面側に形成されたシリンダ部内部に昇降自在に嵌合されたピストンの上面に支持されており、上記ピストンの下面には油室が形成され、上記シリンダ部の内部には、ピストンの最上端位置と最下端位置とを決定するストッパーが設けられており、上記シリンダヘッドに立設したガイドピンが上記ロッカブリッジの脚部に設けられたガイド孔に昇降自在に挿入さており、上記ガイドピンには圧油供給手段に接続された油圧ポートがその周面に設けられ、上記ロッカブリッジの上昇位置において上記油圧ポートに対向すべく上記ガイド孔の内周面に設けられた制御ポートを油路で上記油室に接続すると共に、エンジンの運転状態に応答して油圧ポートを圧油供給手段とオイルパンに切換接続する制御弁が設けられ、上記ロッカブリッジのアームの両先端部下面には、上記バルブのステムの上端面が対向するように配置されており、上記ロッカブリッジの脚部における上記油路は、上記二つのバルブのステムの軸を結ぶ直線に対して上記油路の軸と上記ガイド孔の軸とを結ぶ直線が成す角の鋭角側の角度が30°〜90°の範囲内となる位置に形成されることを特徴とするバルブメカニズムを提供する。
【0008】
本発明においては、制御ポートおよび油圧ポートと油室を接続する油路を上述した範囲内に設けることにより、ガイドピンおよびバルブの間に挟まれた部分の脚部の内部には油路が設けられていないため、その部分の脚部の肉厚を薄くすることができる。これにより、バルブを従来よりもアーム方向内側に設けることが構造上可能となり、二つのバルブ間隔、すなわちバルブピッチの自由度が増し、エンジン性能上から要求される最適なバルブピッチを実現することが可能となる。
【0009】
本発明においてはまた、請求項2に記載するように、シリンダヘッドに昇降自在に取り付けられたロッカブリッジを介してバルブを開閉駆動するようにしたエンジンのバルブメカニズムにおいて、上記ロッカブリッジの二つのアームの両先端部に昇降自在に取り付けられピストンの下面をバルブのステムの上端面に対向させて該ピストンの上面に油室を形成し、上記シリンダヘッドに立設されたガイドピンをロッカブリッジの脚部に設けられたガイド孔に昇降自在に挿入し、圧油供給手段に接続された油圧ポートを上記ガイドピンの周面に設け、上記ロッカブリッジの上昇位置において油圧ポートに対向すべく上記ガイド孔の内周面に設けた制御ポートを上記油室に油路を介して接続するとともに、エンジンの運転状態に応答して油圧ポートを圧油供給手段とオイルパンに切換接続する制御弁を設け、上記ロッカブリッジの脚部における上記油路は、上記二つのバルブのステムの軸を結ぶ直線に対して、上記油路の軸と上記ガイド孔の軸とを結ぶ直線が成す角の鋭角側の角度が30°〜90°の範囲内となる位置に形成されることを特徴とするバルブメカニズムを提供する。
【0010】
このように、ロッカブリッジの二つのアームの両先端部に昇降自在に取り付けられピストンの下面をバルブのステムの上端面に対向させて該ピストンの上面に油室を形成するような構成の場合も同様に、脚部内に設けられた油路を上述した範囲内に設けるものであるので、バルブピッチの自由度が増し、エンジン性能上から要求される最適なバルブピッチを実現することが可能となる。
【0011】
上記請求項2に記載された発明においては、請求項3に記載するように、上記ロッカブリッジには、上記ロッカブリッジが昇降移動してバルブの開閉を行う際の左右のバルブの高さのばらつきを調整するための高さ方向調整手段がいずれかのシリンダ部に設けられ、上記高さ方向調整手段は、上記シリンダ部に嵌合し内部に上記ピストンが昇降自在に取り付けられるシリンダ部嵌合手段と、上記シリンダ部嵌合手段を所定の高さに調整し固定する調整固定手段とを有し、上記シリンダ部嵌合手段または上記シリンダ部には、上記ピストンが昇降駆動する際に、その最上端位置と、最下端位置とを決定するストッパーが設けられていることが好ましい。
【0012】
部品ごとの寸法差や、ロッカブリッジがシリンダヘッドに組み込まれた際に生じる寸法の差等により発生する左右のバルブの高さのばらつきを調整する高さ方向調整手段を設けることにより、両方のバルブの最上端位置を同じ高さに調節することができる。これにより、ロッカブリッジの良好な昇降駆動が可能となり、これを介したバルブの開閉においても良好なバルブの開閉を容易に可能とする。さらに、ピストンが昇降駆動する際、その最上端位置と最下端位置とを決定する上部ストッパーおよび下部ストッパーを設けることにより、油圧およびスプリング等により支配されていた左右のピストンのストロークを、両方のピストンで一定とすることができ、さらに、所望のストロークに調整することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のエンジンのバルブメカニズムについて図面を用いて具体的に説明する。
【0014】
図1は本発明に係るバルブメカニズムの一実施態様を示す概略断面図である。図2は、図1に示すX−X線における矢視断面図である。
【0015】
まず、図1に示すように、エンジンのシリンダヘッド1の上面にガイドピン2を立設し、ロッカブリッジ3の脚部3aに設けたガイド孔3bにガイドピン2を昇降自在に挿入してロッカブリッジ3をシリンダヘッド1に昇降自在に取り付ける。そして、ガイドピン2を挟んだ対向位置にそれぞれポペット型の排気バルブ4を取り付けるとともに、脚部3aの上端から図中左右に伸びるアーム3cの先端を排気バルブ4のステム4aの延長線上に臨ませている。
【0016】
さらに、本実施態様においては、ロッカブリッジ3のロッカアーム15の一端部下面が当接する部分であるロッカアーム当接部12が、前記ロッカブリッジ3の上面側に形成されたシリンダ部5内部に昇降自在に嵌合されたピストン6の上面に形成されている。これにより、ロッカアーム15の揺動に応じてロッカアーム当接部12が昇降し、これに連動してピストン6が昇降駆動する。また、ピストン6の下面には、油室7が形成されている。当該油室7はロッカブリッジ3の脚部3a内に設けらている油路21を介して制御ポート9および油圧ポート8と接続されている。
【0017】
このような油路21は、本実施態様においては、図2に示すように、二つの排気バルブ4のステム4aの軸を結んだ直線aに対して、直角方向側に油路21の軸が位置するように油路21は形成されている。
【0018】
なお、図1には、油路21がガイドピン2と排気バルブ4とに挟まれた部分の脚部3a内部を経由するように便宜上示しているが、本実施態様においては、実際は、図1の紙面に対して手前側若しくは裏側の脚部3a内部を経由するように設けられているものである。
【0019】
このような二つの排気バルブのステムの軸を結ぶ直線に対して、当該油路の軸とガイド孔の軸とを結ぶ直線が成す角の鋭角側の角度としては、具体的には、図2に示すcの角度が30°〜90°の範囲内であり、その中でも、45°〜90°の範囲内であることが好ましい。
【0020】
上記範囲内に油路を設けることにより、当該油路が内部に形成されている脚部の形状において、アーム3c方向側の肉厚を薄くすることができるため、構造上アーム下の空間を広く確保することができる。これにより、従来よりも排気バルブをアーム方向内側に寄せて設けることが可能となる。従って、二つの排気バルブの間隔、すなわちバルブピッチの自由度が増し、エンジン性能上から要求される最適なバルブピッチを実現することができるのである。
【0021】
また、図1に示す実施態様は、ロッカアーム当接部12がロッカブリッジ3上面に設けられた一つシリンダ部5内部のピストン6上面に支持されている例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、必要に応じてロッカブリッジ上面には複数個のシリンダ部が形成されていてもよく、ロッカアーム当接部はこの複数個のシリンダ部内部の複数個のピストンにより支持されたものであってもよい。
【0022】
また、ピストン6が昇降自在に嵌合されているシリンダ部5においては、ピストン6が昇降駆動する際に、その最上端位置と最下端位置とを決定する上部ストッパー11aおよび下部ストッパー11bが設けられている。このように上部ストッパー11aおよび下部ストッパー11bを設けることにより、従来、油圧およびスプリング力等により決定されていたストロークを、これらのストッパーにより規定することができるため、所望のストロークとすることができる。
【0023】
このようなピストン6のストロークを一定に規定する上部ストッパー11a、下部ストッパー11bとしては、ピストン6が所望のストローク範囲以外に昇降することを阻止できるものであれば特に限定はされない。具体的には、シリンダ部5の径方向内側に張り出すように凸部を設ける場合や、シリンダ部5の上方または下方の側壁をシリンダ部5の径方向内側に張り出すように形成する場合、さらにピストン6の内径よりも開口部分の内径が狭いワッシャーを設置する場合等を挙げることができる。
【0024】
また、本実施態様においては、アーム3cの先端に取り付けられた両方の排気バルブ4の高さを調節するために、少なくとも一方のアーム3cの先端部分に高さを調節する高さ方向調整手段10を設けてもよい。このような高さ方向調整手段10としては、排気バルブ4を上下に移動させることができ、所望の位置で排気バルブ4を固定することができる手段であれば特に限定はされない。具体的には、一方のアーム3cの上面から下面にかけて組み込まれているアジャストスクリュー10aの下端面が排気バルブ4のステム4aの上端面に接続されており、アジャストスクリュー10aを上下に移動させることにより、一方の排気バルブ4の高さとアジャストスクリュー10aの下面に接続されている排気バルブ4の高さをあわせ、両方の排気バルブ4の高さが同位置となった位置で、ナット10b等の固定具を用いてアジャストスクリュー10aをアーム3cに固定する手段等を挙げることができる。
【0025】
また、本実施態様においては、ロッカブリッジ3の上面側にシリンダ部5を設けていることから、排気バルブ4のステム4aは直接ロッカブリッジ3のアーム3cの先端部下面と連結させることができ、構造の簡略化を図ることができる。従って、上述した高さ方向調整手段10をアーム3cに取り付ける際の調節ねじ、例えばアジャストスクリュー10a等のアーム3cへの組み込みが容易となる。また、アーム3cの内部には油路が形成されていないことから、アジャストスクリュー10aが組み込まれている貫通孔等から油漏れが生じることがなく、油圧の低下が生じる可能性が少ない。
【0026】
さらに、前記ガイドピン2の上端近傍周面には油圧ポート8を設ける一方、ロッカブリッジ3が上端位置に保持されているときに油圧ポート8に対向する制御ポート9をガイド孔3bの内周面に設けている。そして、制御ポート9と油室7をロッカブリッジ3の脚部3aに設けた油路21を介して接続することにより、ロッカブリッジ3が上端位置に保持されているときは油圧ポート8が制御ポート9および油路21を介して油室7に接続されるようにしている。
【0027】
エンジンの運転にともなって駆動される油圧ポンプ20を圧油供給手段として設け、この油圧ポンプ20の吐出口に制御弁13のポンプポート13aを接続している。制御弁13にはポンプポート13aの他に開放ポート13bおよび出力ポート13cを設けている。そして、開放ポート13bをエンジンのオイルパン14に開放させるとともに、出力ポート13cをガイドピン2に設けた油路22を介して油圧ポート8に接続している。なお、制御弁13は図示しないコントローラの指令により油圧ポート8を油圧ポンプ20の吐出口とオイルパン14に切換接続する。
【0028】
ロッカブリッジ3の上方に配設したロッカアーム15の一端部下面は、ロッカアーム当接部12に当接されている。ロッカアーム15の他端先端部にはローラ15aを介してカム16を当接させることにより、エンジンの運転にともなってカム16が回転駆動されると、ロッカアーム15の一端部下面と当接しているロッカアーム当接部12と連動してピストン6が昇降駆動し、このようなピストン6の昇降駆動を介してステム4aが押し下げられて排気バルブ4が開かれるようにしている。
【0029】
カム16は、リフト量を発生するノーズ16aを備えている。ノーズ16aにより従来公知の排気行程においてロッカアーム15、ロッカブリッジ3およびピストン6などを介して排気バルブ4を開弁作動させる。15bはロッカシャフト、17はサクションフィルタ、18は制御弁13に並列に接続した逆止弁、19はエアブリーザであり、油圧ポンプ20の内部あるいは制御弁より油圧ポンプ20側の油路に図示しないリリーフバルブを設けることにより、制御弁13のポンプポート13aに供給される油圧が所定値を越えないようにしている。
【0030】
上記の構成からなるエンジンのバルブメカニズムにおいて、エンジンの運転にともなって油圧ポンプ20が駆動されると、オイルパン14のオイルが油圧ポンプ20から吐出されて制御弁13のポンプポート13aに供給される。また、エンジンが通常の状態で運転されているときは制御弁13のポンプポート13aが閉じられて出力ポート13cが開放ポート13bに接続されている。従って、油圧ポンプ20から吐出されたオイルは逆止弁18を通って油圧ポート8に供給されるが、制御弁13の出力ポート13cが開放ポート13bに接続されているために、油圧ポンプ20から吐出されたオイルは逆止弁18を通ってオイルパン14に戻されて油室7の圧力は大気圧とほぼ等しくなっている。
【0031】
この状態でカム16が回転してロッカアーム15を図1中反時計回りの方向に揺動させると、ロッカアーム当接部12と連動してピストン6が押し下げられる。すると、ピストン6とともにロッカブリッジ3が下降してステム4aを押し下げようとするが、ロッカブリッジ3は排気バルブ4の開弁付勢力で上昇位置に保持されようとしている。
【0032】
従って、ピストン6が下部ストッパー11bに当接する以前は、ピストン6の下降にともなって油室7のオイルは脚部3aに設けた油路21から制御ポート9および油圧ポート8に逆流し、ガイドピン2に設けた油路22から制御弁13を通ってオイルパン14にオイルが流出するために、ロッカブリッジ3が相対的に上昇する。従って、排気バルブ4は閉弁状態に保持される。
【0033】
ロッカアーム15の揺動角度が大きくなってピストン6が下部ストッパー11bに当接すると、ロッカブリッジ3はピストン6と一体となって下降するために、ロッカブリッジ3の下降にともなってステム4aが押し下げられて排気バルブ4が開かれる。
【0034】
ところが、図示しないコントローラからの指令により制御弁13が閉弁作動して出力ポート13cがポンプポート13aに接続されているときは、エンジンの運転中は油圧ポンプ20の吐出圧力が油圧ポート8に供給保持されている。従って、この場合は制御ポート9からオイルが流出しないために、ピストン6が下部ストッパー11bに当接する以前に油室7は油密状態となり、ピストン6の下降当初からロッカブリッジ3は、ステム4aを押し下げることになり、排気バルブ4はカム16のプロフィールに従って開弁駆動される。
【0035】
次に、本発明の他の実施態様について説明する。図3は、本発明の他の実施態様の一例を示すバルブメカニズムの概略断面図である。この実施態様においては、図3に示すように、エンジンのシリンダヘッド1の上面にガイドピン2を立設し、ロッカブリッジ3の脚部3aに設けたガイド孔3bにガイドピン2を昇降自在に挿入してロッカブリッジ3をシリンダヘッド1に昇降自在に取り付ける。そして、ガイドピン2を挟んだ対向位置にそれぞれポペット型の排気バルブ4を取り付けるとともに、脚部3aの上端から図中左右に伸びるアーム3cの先端を排気バルブ4のステム4aの延長線上に臨ませている。
【0036】
上記ガイドピン2の上端近傍周面には油圧ポート8を設ける一方、ロッカブリッジ3が上端位置に保持されているときに油圧ポート8に対向する制御ポート9をガイド孔3bの内周面に設けている。そして、制御ポート9と油室7をロッカブリッジ3に設けた油路21を介して接続することにより、ロッカブリッジ3が上端位置に保持されているときは油圧ポート8が制御ポート9および油路21を介して油室7に接続されるようにしている。
【0037】
本実施態様においては、当該油路21において、脚部3a内部に設けられている油路21を、上述した図1に示す実施態様と同様に、図2に示すように、二つの排気バルブ4のステム4aの軸を結んだ直線aに対して、直角方向側に油路21の軸が位置するように油路21は形成されている。
【0038】
なお、図3においても図1と同様に、脚部3a内部に設けられている油路21がガイドピン2と排気バルブ4とに挟まれた部分の脚部3a内部を経由するように便宜上示しているが、本実施態様においては、実際は、図3の紙面に対して手前側若しくは裏側の脚部3a内部を経由するように設けられているものである。
【0039】
この実施態様においても、上述したシリンダ部5をロッカブリッジ3の上面側に設けた場合の実施態様と同様に、脚部3aの内部に設けられている油路21を、上述した部分に形成することにより同様の効果を得ることができる。すなわち、アーム3c方向側の脚部3aの肉厚を薄くすることができるため、構造上、アーム3c下の空間を広く確保することができ、従来よりもアーム3c方向内側に寄せて排気バルブ4を設けることが可能となる。従って、エンジン性能上から要求されるバルブピッチに対して広い範囲で対応することが可能となり、最適なバルブピッチを実現できるようになるのである。
【0040】
このような二つの排気バルブのステムの軸を結ぶ直線に対して、当該脚部内部に設けられている油路の軸とガイド孔の軸とを結ぶ直線が成す角の鋭角側の角度としては、上述した実施態様と同様であるのでここでの説明は省略する。
【0041】
この実施態様においては、高さ方向調整手段10が一方のシリンダ部5に設けられている。このような高さ方向調整手段10は、調整固定手段として、アーム3cの上面から油室7にかけて貫通されているアジャストスクリュー10aと、アジャストスクリュー10aをアーム3cの上面に固定するナット10bとを有している。さらに、シリンダ部嵌合手段として、アジャストスクリュー10aの油室7側の先端部分に連結され、シリンダ部5a内に嵌合されている外筒10cを有している。また、外筒10cの内周面には、ピストン6が昇降する際の最上端位置を決定する上部ストッパー11aが設けられており、一方、高さ方向調整手段10が設けられていないシリンダ部5においても、ピストン6の最上端位置を決定する上部ストッパー11aが設けられている。
【0042】
このような高さ方向調整手段10においては、アジャストスクリュー10aが上下に移動すると同時に外筒10cも上下に移動するため、左右の上部ストッパー11aの高さを同じ高さに調節することができる。これにより左右のピストン6が最上端位置にある時の高さのばらつきを解消することができるのである。
【0043】
また、図3に示すように、左右のピストン6が昇降駆動する際のストロークを一定とするために、ピストン6の最下端位置を決定する下部ストッパー11bが設けられている。高さ方向調整手段10が設けられている側の下部ストッパー11bは、高さ方向調整手段10の外筒10cの下部に設けられており、他方の下部ストッパー11bは、シリンダ部5の下部に設けられている。
【0044】
このような本実施態様におけるエンジンのバルブメカニズムにおいて、エンジンの運転にともなって油圧ポンプ20が駆動されると、オイルパン14のオイルが油圧ポンプ20から吐出されて制御弁13のポンプポート13aに供給される。また、エンジンが通常の状態で運転されているときは制御弁13のポンプポート13aが閉じられて出力ポート13cが開放ポート13bに接続されている。従って、油圧ポンプ20から吐出されたオイルは逆止弁18を通って油圧ポート8に供給されるが、制御弁13の出力ポート13cが開放ポート13bに接続されているために、油圧ポンプ20から吐出されたオイルは逆止弁18を通ってオイルパン14に戻されて油室7の圧力は大気圧とほぼ等しくなっている。
【0045】
この状態でカム16が回転してロッカアーム15を図3中反時計回りの方向に揺動させると、ロッカブリッジ3が押し下げられる。すると、ロッカブリッジ3とともにピストン6が下降してステム4aを押し下げようとするが、ピストン6は排気バルブ4の開弁付勢力で上昇位置に保持されようとしている。
【0046】
従って、ピストン6が上部ストッパー11aに当接する以前は、ロッカブリッジ3の下降にともなってピストン6が相対的に上昇し、油室7のオイルは油路21から制御ポート9および油圧ポート8に逆流する。そして、ガイドピン2に設けた油路22から制御弁13を通ってオイルがオイルパン14に流出するために、排気バルブ4は閉弁状態に保持される。
【0047】
ロッカアーム15の揺動角度が大きくなってロッカブリッジ3の下降ストロークが大きくなると、ピストン6は上部ストッパー11aに当接し、ロッカブリッジ3と一体的に下降するために、ロッカブリッジ3の下降にともなってステム4aが押し下げられて排気バルブ4が開かれる。
【0048】
ところが、図示しないコントローラからの指令により制御弁13が閉弁作動して出力ポート13cがポンプポート13aに接続されているときは、エンジンの運転中は油圧ポンプ20の吐出圧力が油圧ポート8に供給保持されている。従って、この場合は制御ポート9からオイルが流出しないために、ピストン6が上部ストッパー11aに当接する以前に油室7は油密状態となり、ロッカブリッジ3の下降当初からピストン6は、ステム4aを押し下げることになり、排気バルブ4はカム16のプロフィールに従って開弁駆動される。
【0049】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0050】
例えば、上記実施態様では排気バルブ4を開閉駆動するバルブメカニズムに本発明を適用しているが、これを吸気バルブのバルブメカニズムに適用してエンジンの運転状態に応答して吸気バルブの開弁時期を最適制御することもできる。さらに、上記実施態様においては油圧ポンプで圧油供給手段を構成しているが、エンジンに装備されているオイルポンプで圧油供給手段を構成することもできる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、制御ポートおよび油圧ポートと油室を接続する油路を上述した範囲内に設けることにより、ガイドピンおよびバルブの間に挟まれた部分の脚部の内部には油路が設けられていないため、その部分の脚部の肉厚を薄くすることができる。これにより、バルブを従来よりもアーム方向内側に設けることが構造上可能となり、二つのバルブ間隔、すなわちバルブピッチの自由度が増し、エンジン性能上から要求される最適なバルブピッチを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブメカニズムの一例を示す概略断面図である。
【図2】図1に示すX−X線における矢視断面図である。
【図3】本発明におけるバルブメカニズムの他の例を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
1 … シリンダヘッド
2 … ガイドピン
3 … ロッカブリッジ
3a … 脚部
3b … ガイド孔
3c … アーム
4 … 排気バルブ
4a … ステム
5 … シリンダ部
6 … ピストン
7 … 油室
8 … 油圧ポート
9 … 制御ポート
11a … 上部ストッパー
11b … 下部ストッパー
12 … ロッカアーム当接部
13 … 制御弁
14 … オイルパン
15 … ロッカアーム[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve mechanism that facilitates raising and lowering of a rocker bridge.
[0002]
[Prior art]
Opening the exhaust valve in the middle of the expansion stroke to reduce the expansion force applied to the piston to improve the effectiveness of the engine brake, or opening the exhaust valve in the middle of the suction stroke An internal EGR in which a part of the exhaust remaining in an exhaust port is returned to a cylinder by controlling a combustion temperature by temporarily opening the valve is well known.
[0003]
In order to open and close the exhaust valve in this manner, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-112234 discloses a valve mechanism for controlling the up / down driving of the rocker bridge, in addition to a cam for driving the rocker bridge up and down, and an operating state of the engine. The valve opening characteristic of the valve can be changed in accordance with the operating state of the engine only by controlling the opening and closing of the control valve by providing a control valve for switching and connecting the hydraulic port to the pressure oil supply means and the oil pan according to A mechanism is disclosed.
[0004]
An example of such a conventional engine valve mechanism will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 3, a
[0005]
However, in such a conventional valve mechanism of the engine, a portion provided inside the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a bubble mechanism capable of achieving an optimum valve pitch.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a valve mechanism for an engine which opens and closes a valve via a rocker bridge attached to a cylinder head so as to be able to move up and down. A rocker arm contact portion is formed on the upper end surface of the rocker bridge, with which the lower surface of one end of the rocker arm contacts, and the rocker arm contact portion is fitted into the cylinder portion formed on the rocker bridge upper surface side so as to be movable up and down. The piston is supported on the upper surface, an oil chamber is formed on the lower surface of the piston, and a stopper for determining the uppermost position and the lowermost position of the piston is provided inside the cylinder portion. A guide pin erected on the cylinder head is inserted into a guide hole provided in a leg of the rocker bridge so as to be able to move up and down. A hydraulic port connected to the pressure oil supply means is provided on the peripheral surface of the guide pin, and a control port provided on the inner peripheral surface of the guide hole so as to face the hydraulic port at the raised position of the rocker bridge. A control valve for connecting the hydraulic port to the hydraulic oil supply means and the oil pan in response to an operation state of the engine, and a lower end of both ends of the arm of the rocker bridge. Are arranged so that the upper end surfaces of the stems of the valve are opposed to each other, and the oil passage in the leg of the rocker bridge is configured such that the oil passage of the oil passage with respect to a straight line connecting the axes of the stems of the two valves. A valve mechanism is provided, wherein an acute angle formed by a straight line connecting the shaft and the axis of the guide hole is in a range of 30 ° to 90 °.
[0008]
In the present invention, by providing an oil path connecting the control port and the hydraulic port to the oil chamber within the above-described range, an oil path is provided inside the leg portion between the guide pin and the valve. Since it is not provided, the thickness of the leg in that portion can be reduced. As a result, it is structurally possible to provide the valve on the inner side in the arm direction as compared with the conventional art, and the interval between the two valves, that is, the degree of freedom of the valve pitch is increased, and the optimum valve pitch required from the engine performance can be realized. It becomes possible.
[0009]
According to the present invention, there is further provided a valve mechanism for an engine in which a valve is driven to open and close via a rocker bridge attached to a cylinder head so as to be movable up and down. An oil chamber is formed on the upper surface of the piston with the lower surface of the piston facing the upper end surface of the valve stem, and a guide pin erected on the cylinder head is attached to the leg of the rocker bridge. A hydraulic port connected to the pressure oil supply means is provided on the peripheral surface of the guide pin, and the guide hole is provided so as to face the hydraulic port at the raised position of the rocker bridge. A control port provided on the inner peripheral surface of the oil chamber is connected to the oil chamber via an oil passage, and a hydraulic port is provided in response to an operation state of the engine. A control valve for switching connection between the pressure oil supply means and the oil pan is provided, and the oil passage in the leg of the rocker bridge is connected to the axis of the oil passage with respect to a straight line connecting the stems of the two valves. Provided is a valve mechanism, wherein an acute angle of an angle formed by a straight line connecting the guide hole and the axis is in a range of 30 ° to 90 °.
[0010]
As described above, a case where the oil chamber is formed on the upper surface of the piston by attaching the lower surface of the piston to the upper end surface of the valve stem so that the lower surface of the piston is opposed to the upper end surface of the valve stem at both ends of the two arms of the rocker bridge. Similarly, since the oil passage provided in the leg portion is provided within the above-described range, the degree of freedom of the valve pitch is increased, and the optimum valve pitch required from the viewpoint of engine performance can be realized. .
[0011]
According to the second aspect of the present invention, as described in the third aspect, the rocker bridge has a height variation between the left and right valves when the rocker bridge moves up and down to open and close the valve. Height adjusting means for adjusting the height of the cylinder is provided in any one of the cylinders, and the height adjusting means is fitted to the cylinder and the piston is mounted inside the cylinder so as to be movable up and down. And adjusting and fixing means for adjusting and fixing the cylinder portion fitting means to a predetermined height, wherein the cylinder portion fitting means or the cylinder portion has the most It is preferable that a stopper for determining the upper end position and the lowermost position be provided.
[0012]
By providing height direction adjusting means for adjusting the difference in height between the left and right valves caused by the dimensional difference between parts and the dimensional difference generated when the rocker bridge is incorporated in the cylinder head, etc. Can be adjusted to the same height. This makes it possible to drive the rocker bridge up and down satisfactorily, and to easily open and close the valve via the valve. Furthermore, when the piston is driven up and down, by providing an upper stopper and a lower stopper that determine the uppermost position and the lowermost position, the stroke of the left and right pistons controlled by the hydraulic pressure and the spring, etc. , And can be adjusted to a desired stroke.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the valve mechanism of the engine of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a valve mechanism according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line XX shown in FIG.
[0015]
First, as shown in FIG. 1, a
[0016]
Further, in the present embodiment, the rocker
[0017]
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0018]
Although FIG. 1 shows the
[0019]
With respect to a straight line connecting the axis of the stem of the two exhaust valves and the straight line connecting the axis of the oil passage and the axis of the guide hole, the angle on the acute side is specifically, as shown in FIG. Is in the range of 30 ° to 90 °, and among them, the angle of c is preferably in the range of 45 ° to 90 °.
[0020]
By providing the oil passage within the above range, the thickness of the
[0021]
The embodiment shown in FIG. 1 is an example in which the rocker
[0022]
Further, in the
[0023]
There is no particular limitation on the
[0024]
Further, in this embodiment, in order to adjust the height of both the exhaust valves 4 attached to the tip of the
[0025]
Further, in this embodiment, since the
[0026]
Further, a hydraulic port 8 is provided on the peripheral surface near the upper end of the
[0027]
A
[0028]
The lower surface of one end of the
[0029]
The
[0030]
In the engine valve mechanism having the above configuration, when the
[0031]
In this state, when the
[0032]
Therefore, before the
[0033]
When the rocking angle of the
[0034]
However, when the
[0035]
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic sectional view of a valve mechanism showing an example of another embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a
[0036]
A hydraulic port 8 is provided on the peripheral surface near the upper end of the
[0037]
In the present embodiment, the
[0038]
In FIG. 3, similarly to FIG. 1, the
[0039]
Also in this embodiment, the
[0040]
With respect to a straight line connecting the axes of the stems of the two exhaust valves with respect to a straight line connecting the axis of the oil passage provided inside the leg and the axis of the guide hole, the angle on the acute side is defined as Since this is the same as the above-described embodiment, the description here is omitted.
[0041]
In this embodiment, a height direction adjusting means 10 is provided in one
[0042]
In such a height direction adjusting means 10, since the adjusting
[0043]
Further, as shown in FIG. 3, a
[0044]
In the engine valve mechanism of this embodiment, when the
[0045]
In this state, when the
[0046]
Therefore, before the
[0047]
When the rocking angle of the
[0048]
However, when the
[0049]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device having the same operation and effect can be realized by the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
[0050]
For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the valve mechanism for opening and closing the exhaust valve 4. However, the present invention is applied to the valve mechanism of the intake valve, and the opening timing of the intake valve is controlled in response to the operating state of the engine. Can be optimally controlled. Further, in the above embodiment, the hydraulic oil supply means is constituted by a hydraulic pump. However, the hydraulic oil supply means may be constituted by an oil pump provided in an engine.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, by providing the oil passage connecting the control port and the hydraulic port to the oil chamber in the above-described range, the oil passage is formed inside the leg portion of the portion sandwiched between the guide pin and the valve. Since it is not provided, the thickness of the leg portion at that portion can be reduced. As a result, it is structurally possible to provide the valve on the inner side in the arm direction as compared with the conventional art, and the interval between the two valves, that is, the degree of freedom of the valve pitch is increased, and the optimum valve pitch required from the engine performance can be realized. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a valve mechanism of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line XX shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the valve mechanism according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (3)
前記ロッカブリッジ上端面には、ロッカアームの一端部下面が当接するロッカアーム当接部が形成されており、前記ロッカアーム当接部は、前記ロッカブリッジ上面側に形成されたシリンダ部内部に昇降自在に嵌合されたピストンの上面に支持されており、前記ピストンの下面には油室が形成され、前記シリンダ部の内部には、ピストンの最上端位置と最下端位置とを決定するストッパーが設けられており、
前記シリンダヘッドに立設したガイドピンが前記ロッカブリッジの脚部に設けられたガイド孔に昇降自在に挿入さており、前記ガイドピンには圧油供給手段に接続された油圧ポートがその周面に設けられ、前記ロッカブリッジの上昇位置において前記油圧ポートに対向すべく前記ガイド孔の内周面に設けられた制御ポートを油路で前記油室に接続すると共に、エンジンの運転状態に応答して油圧ポートを圧油供給手段とオイルパンに切換接続する制御弁が設けられ、
前記ロッカブリッジのアームの両先端部下面には、前記バルブのステムの上端面が対向するように配置されており、
前記ロッカブリッジの脚部における前記油路は、前記二つのバルブのステムの軸を結ぶ直線に対して前記油路の軸と前記ガイド孔の軸とを結ぶ直線が成す角の鋭角側の角度が30°〜90°の範囲内となる位置に形成されることを特徴とするバルブメカニズム。In an engine valve mechanism that opens and closes a valve via a rocker bridge attached to the cylinder head so as to be able to move up and down,
A rocker arm contact portion is formed at the upper end surface of the rocker bridge, with which the lower surface of one end of the rocker arm abuts. It is supported on the upper surface of the combined piston, an oil chamber is formed on the lower surface of the piston, and a stopper for determining the uppermost position and the lowermost position of the piston is provided inside the cylinder portion. Yes,
A guide pin erected on the cylinder head is inserted into a guide hole provided on a leg portion of the rocker bridge so as to be able to move up and down. A control port provided on the inner peripheral surface of the guide hole to face the hydraulic port at the raised position of the rocker bridge is connected to the oil chamber via an oil passage, and in response to an operating state of the engine. A control valve for switching connection of the hydraulic port to the pressure oil supply means and the oil pan is provided,
The lower end of both ends of the arm of the rocker bridge is disposed so that the upper end surface of the stem of the valve faces,
The oil passage in the leg of the rocker bridge has an acute angle of an angle formed by a straight line connecting the axis of the oil passage and the axis of the guide hole with respect to a straight line connecting the axes of the stems of the two valves. A valve mechanism formed at a position within a range of 30 ° to 90 °.
前記ロッカブリッジの二つのアームの両先端部に昇降自在に取り付けられピストンの下面をバルブのステムの上端面に対向させて該ピストンの上面に油室を形成し、
前記シリンダヘッドに立設されたガイドピンをロッカブリッジの脚部に設けられたガイド孔に昇降自在に挿入し、圧油供給手段に接続された油圧ポートを前記ガイドピンの周面に設け、前記ロッカブリッジの上昇位置において油圧ポートに対向すべく前記ガイド孔の内周面に設けた制御ポートを前記油室に油路を介して接続するとともに、エンジンの運転状態に応答して油圧ポートを圧油供給手段とオイルパンに切換接続する制御弁を設け、
前記ロッカブリッジの脚部における前記油路は、前記二つのバルブのステムの軸を結ぶ直線に対して、前記油路の軸と前記ガイド孔の軸とを結ぶ直線が成す角の鋭角側の角度が30°〜90°の範囲内となる位置に形成されることを特徴とするバルブメカニズム。In an engine valve mechanism that opens and closes a valve via a rocker bridge attached to the cylinder head so as to be able to move up and down,
An oil chamber is formed on the upper surface of the piston, with the lower surface of the piston opposed to the upper end surface of the valve stem and attached to both ends of the two arms of the rocker bridge so as to be movable up and down,
A guide pin erected on the cylinder head is vertically inserted into a guide hole provided in a leg of the rocker bridge, and a hydraulic port connected to pressure oil supply means is provided on a peripheral surface of the guide pin. At the raised position of the rocker bridge, a control port provided on the inner peripheral surface of the guide hole so as to face the hydraulic port is connected to the oil chamber via an oil passage, and the hydraulic port is pressurized in response to an operation state of the engine. A control valve for switching connection between the oil supply means and the oil pan is provided,
The oil passage in the leg portion of the rocker bridge has an acute angle of an angle formed by a straight line connecting the axis of the oil passage and the axis of the guide hole with respect to a straight line connecting the stems of the two valves. Is formed at a position within a range of 30 ° to 90 °.
前記シリンダ部嵌合手段または前記シリンダ部には、前記ピストンが昇降駆動する際に、その最上端位置と、最下端位置とを決定するストッパーが設けられていることを特徴とする請求項2に記載のバルブメカニズム。In the rocker bridge, height direction adjusting means for adjusting the variation in the height of the left and right valves when the rocker bridge moves up and down to open and close the valve is provided in any one of the cylinder units, Height direction adjusting means, a cylinder part fitting means fitted into the cylinder part and the piston is mounted therein so as to be vertically movable, and an adjustment fixing means for adjusting and fixing the cylinder part fitting means to a predetermined height And having
The stopper according to claim 2, wherein the cylinder portion fitting means or the cylinder portion is provided with a stopper for determining an uppermost position and a lowermost position when the piston is driven up and down. The described valve mechanism.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|---|
JP2009522487A (en) * | 2005-12-28 | 2009-06-11 | ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド | Partial cycle bleeder type braking method and system |
CN108757084A (en) * | 2018-06-28 | 2018-11-06 | 潍柴动力股份有限公司 | The inlet valve means and diesel engine of port timing two-stage switching |
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- 2002-08-28 JP JP2002249662A patent/JP2004084627A/en active Pending
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