JP2004144062A

JP2004144062A - バルブメカニズム

Info

Publication number: JP2004144062A
Application number: JP2002339977A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Takenaka; 竹中　勝美
Original assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Current assignee: Nippon Piston Ring Co Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-05-20

Abstract

【課題】ピストンを介して、こじれ等の不都合が生じることがなく、バルブの良好な開閉駆動を可能とするバルブメカニズムを提供する。
【解決手段】ロッカブリッジ３を介するエンジンのバルブメカニズムにおいて、ロッカブリッジ３上端面には、ロッカアーム当接部１２が形成されており、ロッカアーム当接部１２は、シリンダ部５内部に昇降自在に嵌合されたピストン６の上面に支持されており、ピストン６の下面には油室７が形成され、ピストン６の最上端位置と最下端位置とを決定するストッパー１１ａが設けられており、ガイドピン２がガイド孔３ｂに昇降自在に挿入されており、ガイドピン２には圧油ポート８がその周面に設けられ、油圧ポート８に対向すべく制御ポート９を前記油室７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８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る。
【選択図】　図１

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を応答性良く行うことができ、これを介するバルブの開閉駆動においても良好な駆動を可能とするエンジンの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、特許文献１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】
しかしながら、このような従来のバルブメカニズムにあっては、図２に示すように、２つのピストン６がロッカブリッジ３の両方のアーム３ｃの先端部分に各々別個に取り付けられているため、両方のピストン６の高さのばらつきや油圧およびスプリング力等の違いによりストロークのばらつき等が生じる場合があった。このような高さおよびストローク等のばらつきは、シリンダヘッド１に立設されたガイドピン２が昇降する際に、こじれ等の不都合を発生させる要因となりロッカブリッジ３の良好な昇降を妨げていた。さらに、このロッカブリッジ３の昇降を介して行われる排気バルブ４の開閉においてもその良好な開閉を困難としていた。
【０００５】
このような不都合を解消するために、本発明者等により、両方のピストンの高さを調整する手段が提案されているが、調整に用いるねじ等の組み込みが困難であることや、高さを調節する手段が組み込まれた部分等において生じる油漏れにより油圧が低下する等の問題があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−１１２２３４号公報
【０００７】
【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、ロッカブリッジに設けられたピストンを介して行われるガイドピンの昇降駆動において、こじれ等の不都合が生じることがなく、バルブの良好な開閉駆動を応答性良く可能とする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。
【０００８】
【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連結されていることを特徴とするバルブメカニズムを提供する。
【０００９】
本発明においては、ロッカアーム当接部を、ロッカブリッジの上面側に形成されたシリンダ部内部に嵌合されたピストンの上面に形成することにより、ロッカアームの揺動に応じてロッカアーム当接部が昇降し、これに連動して、ピストンを昇降駆動させることができる。従って、従来のようにロッカブリッジのアームの先端部分にピストン機構を設けていた場合には必要であったピストンの高さの調節等を行う必要がなく、また、２つのピストン機構が別個に存在していたことにより生じていた問題点、例えば、バルブの高さのばらつき、油圧およびスプリング力等に左右される各ピストンのストロークの違い等が生じることがなく、ロッカブリッジの良好な昇降が可能となる。さらに、このロッカブリッジの昇降を介して行われるバルブの開閉においても、その良好な開閉が容易に可能となる。
【００１０】
上記請求項１に記載された発明においては、請求項２に記載するように、上記ピストンおよび上記ロッカアーム当接部には、上記ロッカアーム当接部上面から上記ピストンの下面にかけて貫通孔が形成され、上記貫通孔は上記油室と接続しており、上記ロッカアーム当接部にロッカアームの一端部下面が当接し、ロッカアーム当接部を押圧する際には、上記貫通孔は上記ロッカアームの一端部下面によりシールされることが好ましい。
【００１１】
ロッカアーム当接部がロッカアームにより押圧され、油室が油密となっている状態から、ロッカアーム当接部がロッカアームにより押圧されず、油室内の油圧が低下する状態へと移行する際に、貫通孔を経由して、油室内部のオイルを油室外へ流出させることができるため、ピストンがシリンダ部内を下降する速度を速くすることができる。従って、このような移行に対するピストンの応答性を向上させることができるのである。
【００１２】
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、上記ロッカアーム当接部には、上記ロッカアームの一端部下面により上記ロッカアーム当接部が押圧されている際に、上記貫通孔からの油漏れを防止するＯ−リングが設けられていることが好ましい。上述した位置にＯ−リングを設けることにより、ロッカアーム当接部にロッカアームの一端部下面が当接し、ロッカアームがロッカアーム当接部を押圧している際に、貫通孔からの油漏れを防止することができ、油室内部の油圧を低下させることがないからである。
【００１３】
上記請求項２または請求項３に記載された発明においては、請求項４に記載するように、上記貫通孔のピストン下面側には、貫通孔油室が形成されており、上記貫通孔油室の内部には、上記ロッカアームの一端部下面により上記ロッカアーム当接部が押圧されている際に、上記貫通孔をふさぐボールが配置されていることが好ましい。
【００１４】
上記ボールは、油室内の油圧が上昇するにつれ、その油圧の影響により貫通孔油室の上部に押し遣られるため、油室が油密状態に達すると、貫通孔をふさぐことができる。従って、ロッカアームと連動してピストンが昇降駆動している際には、油室は油密状態にあることから貫通孔はボールによりふさがれているため貫通孔からの油漏れを防止することができ、油室内部の油圧を低下させることがないからである。
【００１５】
上記請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項５に記載するように、上記油室と、上記制御ポートとは、制御ポート側油路により接続されており、上記制御ポート側油路には逆止弁が設けられていてもよい。
【００１６】
上述した位置に逆止弁を設けることにより、油室が油密状態にある時は、逆止弁の作用によりオイルが制御ポートへと流れることがないため、逆止弁の下側に位置する制御ポート、油圧ポートおよびガイドピン内に設けられている油圧ポート側油路等が過度な油密状態になることが回避される。従って、例えばガイド孔とガイドピンとの摺動部分において過度に油圧がかかることにより生じるおそれがある油漏れを防止することができる。よって、ロッカアームの振動に連動してロッカブリッジが昇降駆動している際に、過度な油圧を要因とする摺動部分からの油漏れを防止できる効果がある。
【００１７】
上記請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項６に記載するように、上記ロッカブリッジを昇降駆動させ、バルブの開閉駆動を行う際、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有することが好ましい。このような高さ方向調整手段を組み込むことにより、バルブの高さのばらつきが小さくなり、良好なガイドピンの昇降駆動を可能とする。また、本発明においては、ロッカブリッジの上面側にシリンダ部を設けていることから、ロッカブリッジのアームの先端部分の構造が簡略化され容易に高さ方向調整手段を組み込むことができる。
【００１８】
【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その一実施態様を図１を用いて説明する。
【００１９】
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の先端部下面は、上記排気バルブ４のステム４ａの延長線上に臨ませている。
【００２０】
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１５ｃ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が形成されており、当該油室７と制御ポート９および油圧ポート８とが制御ポート側油路２１を介して接続されている。
【００２１】
本実施態様においては、図２に示すように、従来ロッカブリッジ３の両方のアーム３ｃの先端部分に各々別個にピストン６を設けていたことにより、別個に２つのピストン機構が存在していたことを要因とする問題点、例えば、両方のピストン６の高さのばらつきや、油圧およびスプリング力等の違いにより生じるストロークのばらつき等が生じる心配がなく、これらを要因とするガイドピン２のガイド孔３ｂ内におけるこじれ等を防止することができる。従って、ピストン機構を介して行われるガイドピン２の昇降が良好に進行するため、これを介したロッカブリッジ３の昇降駆動も良好となる。さらに、このロッカブリッジ３の昇降を介して行われる排気バルブ４の開閉においてもその良好な開閉が容易に可能となる。
【００２２】
また、図４は、本実施態様におけるピストンおよびロッカアームの一端部下面の一例を示した概略断面図である。本実施態様においては、図４に示すように、上記ピストン６およびロッカアーム当接部１２には、当該ロッカアーム当接部１２上面から当該ピストン６下面にかけて貫通するように形成され、前記油室と接続している貫通孔２３が形成されていてもよく、このような貫通孔２３を設けた場合には、ロッカアーム当接部１２にロッカアームの一端部下面１５ｃが当接し、ロッカアームがロッカアーム当接部１２を押圧している際に、当該貫通孔２３はロッカアームの一端部下面１５ｃによりシールされることが好ましい。このようにすることで、ロッカアーム当接部１２にロッカアームの一端部下面１５ｃが当接し、ロッカアームがロッカアーム当接部１２を押圧している際には、貫通孔２３はロッカアームの一端部下面１５ｃによりシールされているため、貫通孔２３からの油漏れが防止されるのである。一方、ロッカアームがロッカアーム当接部１２から離れた際には、貫通孔２３から油室内部のオイルは油室外へ流出する。よって、例えば、図１に示す油室７の油圧が上昇しピストン６がシリンダ部５の上部方向へ押し上げられ、油室７が油密状態に達し、ロッカアーム１５の振動に連動してロッカブリッジ３が昇降駆動している状態から、ロッカアーム当接部１２がロッカアーム１５により押圧されず、油室７内の油圧が低下する状態へと移行する際に、当該貫通孔２３から油室７内部のオイルが流出するため、ピストン６は速やかにシリンダ部５の下部方向へ移動する。よってそのような移行に対するピストン６の応答性を向上させることができる。
【００２３】
このような貫通孔２３を有するピストン６に対して、図４に示すように、ロッカアームの一端部下面１５ｃを平面状のピポットタイプとすることが好ましく、これにより貫通孔２３のシール性を向上させることができる。
【００２４】
また、このように貫通孔２３を設けた場合において、ロッカアーム１５がロッカアーム当接部１２を押圧している際に貫通孔２３からの油漏れを防止する手段としては、油漏れを容易に防止することができる手段であれば特に限定はされない。例えば、図５（ａ）に示すように、ロッカアーム当接部１２上面にＯ−リング２４を設ける手段や、図５（ｂ）に示すように、貫通孔２３のピストン６下面側に貫通孔油室２５を形成し、その内部にボール２６を配置する手段等を挙げることができる。Ｏ−リング２４を設ける手段およびボール２６を設ける手段はシール性を高める効果があるため、ロッカアーム１５がロッカアーム当接部１２を押圧している際に、貫通孔２３からの油漏れを効果的に防止することができるからである。
【００２５】
具体的には、図５（ａ）に示すように、ロッカアーム当接部１２上面からピストン６の下面にかけて貫通孔２３が形成されている場合に、ロッカアーム当接部１２上面に形成された溝３０の内部にＯ−リング２４を配置する。これにより、ロッカアーム当接部１２にロッカアームの一端部下面が当接し、ロッカアームがロッカアーム当接部１２を押圧すると、Ｏ−リング２４は圧縮されるため、Ｏ−リング２４の性質からロッカアーム当接部１２とロッカアームの一端部下面とのシール性を向上させるのである。従って、ロッカアームの振動に伴いピストン６が昇降駆動している際に、貫通孔２３からの油漏れを容易に防止することができる。一方、図５（ｂ）には、ロッカアーム当接部１２上面からピストン６下面にかけて貫通孔２３が形成されており、当該貫通孔２３のピストン６下面側には、貫通孔油室２５が設けられているロッカアーム当接部１２およびピストン６が示されている。さらに、この貫通孔油室２５の内部にはボール２６が配置されている。このボール２６は、ピストン６の下面に形成されている油室の油圧が上昇すると、貫通孔油室２５の上部に押しやられ、最終的に油室が油密状態に達すると、貫通孔２３の下側をふさぐこととなる。従って、ロッカアームの振動に連動してピストン６が昇降駆動している際には、油室は油密状態となっているため貫通孔２３の下側は当該ボール２６によりふさがれ、貫通孔２３からの油漏れを防止することができるのである。また、ピストン６の油圧が低下した状態へ移行した際は、ボール２６は貫通孔２３下側より離れストッパー２５´によりボール２６は停止する。さらに、貫通孔２３の下側をボール２６にてふさぐ方法以外に、図５（ｃ）に示すように、概略断面図がコの字形のシール部材２８を適用することも可能である。このコの字形のシール部材２８は、ピストン６の油圧が上昇または低下した際に図５に示すボール２６と同様の挙動を示し、同様の効果を得ることができる。
【００２６】
これらＯ−リング２４、ボール２６およびコの字形のシール部材２８は、単独でピストン６に設けられていていてもよいが、例えば、Ｏ−リング２４およびボール２６、Ｏ−リング２４およびコの字形のシール部材２８のように組み合わせて用いることにより、その相乗効果からより一層、ロッカアームの振動に連動してピストン６が昇降駆動している際に貫通孔２３からの油漏れを防止することができるため好ましい。
【００２７】
また、図５および後述する図６に示す場合において、ロッカアーム１５の一端部下面１５ｃを平面状のピペットタイプとすることが好ましい。Ｏ−リング２４、２７、ボール２６、およびコの字形のシール部材２８の少なくとも一つを設け、かつロッカアーム１５の一端部下面１５ｃを図４に示すように平面状のピペットタイプとすることにより、貫通孔２３のシール性をより向上させることができるからである。
【００２８】
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のシリンダ部５内部のピストン６上面に支持されている例であるが、本実施態様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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、図１に示すように、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部分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。
【００３３】
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に設けた制御ポート側油路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および制御ポート側油路２１を介して油室７に接続されるようにしている。
【００３４】
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に設けた油圧ポート側油路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。
【００３５】
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１５ｃ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１５ｃと当接しているロッカカーム当接部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。
【００３６】
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、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１３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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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のオイルは制御ポート側油路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に設けた油圧ポート側油路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。この際、図１に示す実施態様において、図４および図５に示すように、ロッカアーム当接部１２上面からピストン６下面にかけて貫通孔２３が形成されている場合には、当該貫通孔２３からもオイルが流出するため、ピストン６が下部ストッパー１１ｂに当接するまでの時間を短縮することができ、ピストン６の応答性を向上させることができる。
【００４０】
さらに、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。
【００４１】
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。
【００４２】
また、図１では、逆止弁１８が、制御弁１３と並列になるように設けられているが、図３に示すように、逆止弁１８は、制御ポート９と油室７とを接続する制御ポート側油路２１に設けられていてもよい。このような位置に逆止弁１８を設けることにより、例えば、油室７が油密状態にある時は、逆止弁１８により制御ポート側油路２１へのオイルの流出が妨げられるため、油圧ポート８から制御弁１３に至るまでが油密状態になくとも、油室７が油密状態にあれば、ロッカアーム１５の振動に連動してロッカブリッジ３を昇降駆動させることが可能である。従って、油圧ポート８から油圧ポート側油路２２、さらには、制御弁１３に至るまでは、過度な油密状態になることが避けられるため、ガイド孔３ｂとガイドピン２との摺動部分において油漏れが生じるおそれが少ない。従って、制御ポート側油路２１に逆止弁１８を設けることにより、ロッカアーム１５の振動に連動してロッカブリッジ３が昇降駆動している際に、過度な油圧を要因とする摺動部分からの油漏れを防止することができる。
【００４３】
さらに、本実施態様においては、図６に示すように、ピストン６の側面にＯ−リング２７を設けることが好ましい。これは、ロッカアーム１５と連動してロッカブリッジ３が昇降駆動する際には、油室７に過度な油圧がかかる場合があり、このような過度な油圧は、シリンダ部５とピストン６とにおける摺動部分から油漏れを生じさせるといった不都合を引き起こす可能性がある。そこで、本実施態様においては、ピストン６の側面にＯ−リング２７を設けることにより、Ｏ−リング２７がシリンダ部５の内壁へ密着するため、シリンダ部５とピストン６とにおける摺動部分からの油漏れを防止することができるからである。
【００４４】
また、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。
【００４５】
さらに、上記実施態様では、本発明のバルブメカニズムに逆止弁１８を制御ポート側油路２１に設ける場合を示したが、これは図２に示す、従来のバルブメカニズムに適用してもよく、この場合も同様にロッカアーム１５の振動に連動してロッカブリッジ３が昇降駆動している際に、過度な油圧を要因とする摺動部分からの油漏れを防止できる効果がある。
【００４６】
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。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ロッカアーム当接部を、ロッカブリッジの上面側に形成されたシリンダ部内部に嵌合されたピストンの上面に形成することにより、ロッカアームの揺動に応じてロッカアーム当接部が昇降し、これに連動して、ピストンを昇降駆動させることができる。従って、従来のようにロッカブリッジのアームの先端部分にピストン機構を設けていた場合には必要であったピストンの高さの調節等を行う必要がなく、また、２つのピストン機構が別個に存在していたことにより生じていた問題点、例えば、バルブの高さのばらつき、油圧およびスプリング力等に左右される各ピストンのストロークの違い等が生じることがなく、ロッカブリッジの良好な昇降が可能となる。さらに、このロッカブリッジの昇降を介して行われるバルブの開閉においても、その良好な開閉が容易に可能となるといった効果を奏する。
【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】従来のバルブメカニズムの一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明のバルブメカニズムの他の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明におけるロッカアーム当接部およびピストンの一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明におけるロッカアーム当接部およびピストンの他の例を示す概略断面図である。
【図６】本発明におけるロッカアーム当接部およびピストンの他の例を示す概略断面図である。
【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
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
１５　…　ロッカアーム
１５ｃ　…　ロッカアームの一端部下面
２０　…　油圧ポンプ

Claims

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、
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連結されていることを特徴とするバルブメカニズム。
前記ピストンおよび前記ロッカアーム当接部には、前記ロッカアーム当接部上面から前記ピストンの下面にかけて貫通孔が形成され、前記貫通孔は前記油室と接続しており、前記ロッカアーム当接部にロッカアームの一端部下面が当接し、ロッカアーム当接部を押圧する際には、前記貫通孔は前記ロッカアームの一端部下面によりシールされることを特徴とする請求項１に記載のバルブメカニズム。
前記ロッカアーム当接部には、前記ロッカアームの一端部下面により前記ロッカアーム当接部が押圧されている際に、前記貫通孔からの油漏れを防止するＯ−リング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。
前記貫通孔のピストン下面側には、貫通孔油室が形成されており、前記貫通孔油室の内部には、前記ロッカアームの一端部下面により前記ロッカアーム当接部が押圧されている際に、前記貫通孔をふさぐボールが配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のバルブメカニズム。
前記油室と、前記制御ポートとは、制御ポート側油路により接続されており、前記制御ポート側油路には逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載のバルブメカニズム。
前記ロッカブリッジを昇降移動させ、バルブの開閉を行う際、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有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載のバルブメカニズム。