JP2004183515A - バルブメカニズム - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、バルブを補助的に開閉させて補助ブレーキとして用いた後、通常運転に復帰する際に、応答性良く復帰することができるように構成された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。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、カムシャフトに並設されたカムと、上記カムの回転に伴い基端部が揺動し得るようにロッカシャフトに軸支されたロッカアームと、上記ロッカアームの他端部の揺動に連動して開閉駆動を行うバルブとを有するエンジンのバルブメカニズムにおいて、上記ロッカアーム他端部に形成されたバルブにリフト量を付与するためのシリンダ部のピストンに貫通孔が形成され、上記ピストンが上記シート部を介して上記バルブステムを押圧する際には、密着して上記貫通孔をシールするように形成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。
【選択図】 図１
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、カムシャフトに並設されたカムと、上記カムの回転に伴い基端部が揺動し得るようにロッカシャフトに軸支されたロッカアームと、上記ロッカアームの他端部の揺動に連動して開閉駆動を行うバルブとを有するエンジンのバルブメカニズムにおいて、上記ロッカアーム他端部に形成されたバルブにリフト量を付与するためのシリンダ部のピストンに貫通孔が形成され、上記ピストンが上記シート部を介して上記バルブステムを押圧する際には、密着して上記貫通孔をシールするように形成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。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバルブメカニズムに関するものであり、特に圧縮開放ブレーキもしくは内部ＥＧＲなどを行うのに適した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て、補助ブレーキとして用いるために、特許文献１には、ロッカアームのバルブを押圧する側の端部下面にシリンダおよびシリンダ内に収納されたピストンからなるシリンダ部を形成し、上記ピストン上面に形成される油室内に油圧を加えることによりピストンを押し下げ、これにより排気バルブに所定のリフト量を与えるシステムが開示されている。
【０００４】
しかしながら、上述したようなエンジンの補助ブレーキは、応答性が高い必要がある。特に補助ブレーキを解除して通常運転するような場合には、効率面からも応答性良く通常運転とされる必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特表平８−５００８７２号公報
【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、バルブを補助的に開閉させて補助ブレーキとして用いた後、通常運転に復帰する際に、応答性良く復帰することができるように構成された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、カムシャフトに並設されたカムと、上記カムの回転に伴い基端部が揺動し得るようにロッカシャフトに軸支されたロッカアームと、上記ロッカアームの他端部の揺動に連動して開閉駆動を行うバルブとを有するエンジンのバルブメカニズムにおいて、
上記ロッカアームの他端部下面には、シリンダと上記シリンダ内に収納されたピストンとを有するシリンダ部が形成され、上記ピストンの上面にはシリンダ内面との間に油室が形成され、上記ピストンの下面にはシート部を介して上記バルブのバルブステムを下方に押圧するボール部が形成されており、
上記ロッカシャフトには、ロッカシャフト内油路を介して油圧供給手段に接続された油圧ポートが設けられており、上記油圧ポートに対向するロッカアーム側には、上記ロッカアーム内に形成されたロッカアーム内油路を介して上記油室と接続する制御ポートが設けられており、さらに、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とに切換接続する制御弁が設けられ、
上記油室と接続するように上記ピストンの上面から上記ボール部底部にかけて貫通孔が形成され、上記ボール部底部が、上記ピストンの動きに伴い上記シート部を介して上記バルブステムを押圧する際には、上記ボール部底部と上記シート部上面とが密着して上記貫通孔をシールするように形成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。
【０００８】
本発明においては、ピストンの上面からボール部底部にかけて貫通孔を形成することにより、油室が油密状態にあり、ロッカアームの基端部がカムにより押し上げられ、ボール部底部がシート部を介してバルブステムを押圧している補助ブレーキ作動状態から、通常運転に復帰する際に、貫通孔から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、応答性良く通常運転に復帰することができる。
【０００９】
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、上記シリンダ部に、上記シリンダ内部における上記ピストンの上端位置を決める上部ストッパーと下端位置を決定する下部ストッパーとが設けられていることが好ましい。このように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、これらのストッパーによりストロークを所望の大きさに規定することができるからである。
【００１０】
上記請求項１または請求項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、上記カムには、上記シリンダ部で形成する上記バルブのリフト量を吸収する凹部が、上記バルブが閉じている行程内に形成され、上記油圧ポートと上記制御ポートとは、上記カムの上記凹部の位置で少なくとも接続されるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
カムに、上記シリンダ部において形成される上記バルブのリフト量を吸収する凹部が形成されていることから、カムの凹部がロッカアームの基端部と接する領域において圧油供給手段から油圧をシリンダ部に加えることにより、比較的小さな圧力で少なくともバルブのリフト量の距離分だけシリンダ内のピストンを押し下げることが可能となる。したがって、圧油供給手段やピストンの径が小さい場合であっても問題の無く、バルブの補助的な開閉が可能となる。
【００１２】
上記請求項１から請求項３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４に記載するように、上記ロッカアーム内油路には、上記制御ポート側から油室側へのオイルの流出が可能なように逆止弁が設けられていることが好ましい。この位置に逆止弁を設けることにより、油室が油密状態となったときに、ロッカシャフト内油路とその周囲のロッカアームとの摺動面における油圧のリーク等が生じるおそれが無く、効果的に油圧を用いることができるからである。
【００１３】
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、上記下部ストッパー上面には、上記ピストンを上方へ押し上げるスプリングが設けられていることが好ましい。このようなスプリングを設けることにより、油室内への油圧の供給が停止され、かつ油密状態が解除された際に、即座にスプリングの作用により、ピストンを上方へ押し上げることができ、貫通孔からも速やかにオイルを油室外へ排出させることができるため、より一層応答性を向上させることができるからである。
【００１４】
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、上記バルブが排気バルブであり、上記カムには吸気行程で上記バルブのリフト量を吸収するように上記凹部が形成されていることが好ましい。吸気行程におけるポンピングロスの大幅な減少を防止することができるからである。
【００１５】
上記請求項１から請求項６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７に記載するように、上記シート部上面の、上記貫通孔が形成されている部分のボール部底部と当接する部分に、シール材を設けることが好ましい。このようにシール材を設けることにより、ボール部底部とシート部上面とが当接している際のシール性を向上させることができるからである。
【００１６】
【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説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明のバルブメカニズムの一実施態様を示すものであり、カムシャフトに並設されたカム１と、上記カム１の回転に伴い基端部３ａが揺動し得るようにロッカシャフト２に軸支されたロッカアーム３とが示されている。このロッカアーム３においては、カム１の回転に応じて基端部３ａが押し上げられると、ロッカアーム３の他端部３ｂは逆に押し下げられ、このロッカアーム３の揺動に連動してバルブステム４が昇降駆動し、バルブの開閉駆動が行われる。
【００１８】
さらに、本実施態様においては、ロッカアーム３の他端部３ｂ下面に、シリンダ部５が形成されている。このシリンダ部５は、シリンダ６と、このシリンダ６内に昇降自在に嵌合・収納されているピストン７とを有する。当該シリンダ部５を構成するピストン７の上面には、シリンダ６内面との間に油室８が形成され、当該油室８と制御ポート１０および油圧ポート９とがロッカアーム３内に形成されたロッカアーム内油路１１を介して接続されている。また、シリンダ６の内面には、ピストン７が昇降駆動する際に、ピストン７の上端位置を決める上部ストッパー１２ａと、下端位置を決定する下部ストッパー１２ｂとが設けられている。
【００１９】
本実施態様においては、上記ピストン７の下面には、ピストンステム７ａを介して、底部が曲面状のボール部１３が設けられている。さらに、このようなボール部１３の下方には、ボール部１３底部を覆うように、シート部１４が配置されている。当該シート部１４は、外部から力が加えられていない状態において、ボール部１３底部とシート部１４上面との間に所定の空間が形成されるように配置されている。
【００２０】
また、本実施態様においては、ピストン７の上面からボール部１３の底部にかけて貫通する貫通孔１５が形成されている。このような貫通孔１５は、ボール部１３底部がシート部１４を介してバルブステム４を押圧していない場合には、シート部１４上面とボール部１３底部との間には所定の空間が形成されているので、開放状態となる。一方、後述するように油室８が油密状態となり、この状態でボール部１３がシート部１４を介してバルブステム４を押圧する場合は、少なくとも貫通孔１５が形成されている部分のボール部１３底部とシート部１４上面とは密着するので、これにより貫通孔１５の下側はシールされることとなる。
【００２１】
このようにピストン７の上面からボール部１３底部にかけて貫通孔１５を設けることにより、例えば、油室８が油密状態にあり、ロッカアーム３の基端部３ａがカム１により押し上げられ、ボール部１３底部がシート部１４を介してバルブステム４を押圧している場合には、貫通孔１５はシート部１４上面によりシールされているため、油室８内のオイルが貫通孔１５から漏れるおそれがなく、油密状態を維持することができる。一方、このような状態から、油室８内の油圧の供給が停止され、油室８内の油密状態が解除された場合は、ボール部１３底部からシート部１４は離れ、貫通孔１５は開放となる。したがって、貫通孔１５からオイルが流出し、さらに、シート部１４は可動な状態でボール部１３に設けられているため、オイルは、ボール部１３とシート部１４との隙間から排出される。これにより、油室８は油密状態から速やかに油圧を低下させることができるため、通常運転への復帰に対する応答性を向上させることができるのである。
【００２２】
また、このように貫通孔１５を設けた場合において、ボール部１３底部が、ピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際に、貫通孔１５をより良好にシールする手段としては、例えば、図２に示すように、シート部１４上面において少なくとも貫通孔１５が形成されているボール部１３底部と当接する部分に、シール材１６を設ける手段等を挙げることができる。このようにシール材１６を設けることにより、ボール部１３底部とシート部１４上面とが当接している際のシール性を向上させることができる。したがって、ボール部１３がピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際に、貫通孔１５からの油漏れを十分に防止することができる。
【００２３】
さらに、本実施態様においては、図２に示すように、ピストン７の側面にＯ−リング１７を設けることが好ましい。ボール部１３がピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際には、油室８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においてシリンダ６内面とピストン７とにおける摺動部分から油圧がリークするといった不都合を引き起こす可能性がある。しかしながら、このようにピストン７の側面にＯ−リング１７を設けることにより、Ｏ−リング１７がシリンダ６内面へ密着するため、特に、油室８が油密状態にある際に、シリンダ６内面とピストン７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。従って、ボール部１３がピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際に、油室８内部の油圧の低下を防止することができる。
【００２４】
さらに、図３に示すように、ピストン７の最下端位置を決定する下部ストッパー１２ｂ上面には、スプリング１８が配置されていることが好ましい。このようなスプリング１８を設けることにより、油室８が油密状態にあり、ボール部１３がシート部１４を介してバルブステム４を押圧している状態から、油圧の供給が停止され、油室８の油密状態が解除されて、通常運転に復帰する際に、スプリング１８の作用により、素早くピストン７は上方へ押し上げられ、貫通孔１５から速やかにオイルを油室８外へ排出させることができるため、より一層ピストン７の応答性を向上させることができ、通常運転への復帰をスムースに行うことができるからである。
【００２５】
また、図１（ａ）に示すように、ピストン７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７が昇降駆動する際に、その上端位置を決める上部ストッパー１２ａおよび下端位置を決定する下部ストッパー１２ｂが設けられている。このように上部ストッパー１２ａおよび下部ストッパー１２ｂを設けることにより、これらのストッパーによりストロークを所望の大きさに規定することができる。
【００２６】
このようなピストン７のストロークを一定に規定する上部ストッパー１２ａ、下部ストッパー１２ｂとしては、ピストン７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７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。
【００２７】
一方、ロッカシャフト２には、ロッカシャフト２内油路２１を介して油圧供給手段に接続している油圧ポート９を設ける一方、ロッカアーム３側には、この油圧ポート９に対向する位置に制御ポート１０が設けられている。そして、制御ポート１０と油室８とは、ロッカアーム３内に設けられたロッカアーム内油路１１を介して接続されている。上記油圧ポート９と制御ポート１０とは、少なくともロッカアーム３の他端部３ｂが下降してシート部１４がバルブステム４を押し下げるとき、すなわち、排気バルブである場合は排気行程、吸気バルブである場合は吸気行程以外の工程において接続されるように、通常配置されるが、これに限定されるものではなく、全工程において接続されるように油圧ポートおよび制御ポートを形成してもよく、後述するようにカムに凹部を設ける場合は、その凹部の位置でのみ接続するように配置してもよい。
【００２８】
上述したロッカシャフト内油路２１には、図１（ｂ）に示すような圧油供給手段が接続されている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、エンジンの運転にともなって駆動される油圧ポンプ２２を圧油供給手段として設け、この油圧ポンプ２２の吐出口に制御弁１９のポンプポート１９ａを接続する。制御弁１９には、ポンプポート１９ａの他に開放ポート１９ｂおよび出力ポート１９ｃが設けられており、この出力ポート１９ｃが、上記ロッカシャフト内油路２１に接続されているのである。上記開放ポート１９ｂは、エンジンのオイルパン２３に開放させている。また、制御弁１９は、図示しないコントローラの指令により油圧ポート９を油圧ポンプ２２の吐出口とオイルパン２３に切換接続する。
【００２９】
ロッカアーム３の他端部３ｂ下面に形成されたシリンダ部５は、シート部１４を介してバルブステム４と当接している。ロッカアーム３の基端部３ａ先端にはローラ等を介してカム１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１が回転駆動されると、ロッカアーム３は揺動する。このロッカアーム３の揺動と連動してロッカアーム３の他端部３ｂの下端に位置するボール部１３が昇降駆動し、このような昇降駆動するボール部１３により、シート部１４を介してバルブステム４が押し下げられてバルブが開かれる。
【００３０】
カム１は、吸気行程もしくは排気行程においてバルブを押し下げるノーズ１ａを備えている。ノーズ１ａにより吸気もしくは排気行程においてロッカアーム３などを介して吸気もしくは排気バルブを開弁作動させる。
【００３１】
本実施態様においては、このようなカム１に、シリンダ部５において形成されるバルブのリフト量を吸収する凹部１ｂが形成されていてもよい。
【００３２】
カム１に上記シリンダ部５において形成される上記バルブのリフト量を吸収する凹部１ｂが形成することにより、カム１の凹部１ｂがロッカアーム３の基端部３ａと接する領域において圧油供給手段からの油圧を油室８に加えるようにすると、比較的小さな圧力で少なくともバルブのリフト量の距離分だけシリンダ６内のピストン７を押し上げることが可能となる。この後、図１（ｂ）に示すように、上記制御弁１９のロッカシャフト内油路２１に接続される出力ポート１９ｃを閉じて上記油室８内を油密状態とすることによりバルブに対し所定のリフト量分下げた状態で運転することができ、圧油供給手段やピストン７の径が小さい場合であっても問題の無いバルブメカニズムとすることができる。
【００３３】
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、図１（ｂ）に示す油圧ポンプ２２が駆動されると、オイルパン２３のオイルが油圧ポンプ２２から吐出されて制御弁１９のポンプポート１９ａ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１９のポンプポート１９ａが閉じられて出力ポート１９ｃが開放ポート１９ｂに接続されている。従って、油圧ポンプ２２から吐出されたオイルは逆止弁２０を通ってロッカシャフト内油路２１内に供給されるが、制御弁１９の出力ポート１９ｃが開放ポート１９ｂに接続されているために、油圧ポンプ２２から吐出されたオイルは逆止弁２０を通ってオイルパン２３に戻されて油室８の圧力は大気圧とほぼ等しくなっている。
【００３４】
この状態で、図１（ａ）に示すカム１を回転させると、ロッカアーム３の他端部３ｂ下面が下がり、ボール部１３は、シート部１４を介してバルブステム４を押圧して押し下げようとするが、バルブステム４は排気バルブの開弁付勢力で上昇位置に保持されようとしている。したがって、ピストン７が上部ストッパー１２ａに当接するまでは、ピストン７の上昇にともなって油室８のオイルはロッカアーム内油路１１から制御ポート１０および油圧ポート９に逆流し、ロッカシャフト内油路２１から制御弁１９を通ってオイルパン２３にオイルが流出するために、排気バルブは閉弁状態に保持される。この際、図１（ａ）に示す実施態様において、ピストン７の上面からボール部１３底部にかけて貫通孔１５が形成されているので、当該貫通孔１５からもオイルが流出し、ピストン７が上部ストッパー１２ａに当接するまでの時間を短縮することができ、ピストン７の応答性を向上させることができる。
【００３５】
さらに、ロッカアーム３の揺動角度が大きくなってピストン７が上部ストッパー１２ａに当接すると、ピストン７はロッカアーム３と一体となって下降するために、シリンダ部５の下降にともなってバルブステム４が押し下げられて排気バルブが開かれる。
【００３６】
一方、排気バルブを所定のリフト量で開弁しておくことによりブレーキ力を得る場合は、以下のような制御が行われる。すなわち、カム１を回転させて凹部１ｂがロッカアーム３のローラに接触した際に、図１（ｂ）に示す制御弁１９を、油圧ポンプ２２から吐出される圧力がポンプポート１９ａから出力ポート１９ｃ、ロッカシャフト内油路２１等を経て、油室８に加わるように図示略のコントローラにより制御する。ここで、図１（ａ）に示すように、ロッカアーム３の基端部３ａのローラが凹部１ｂに接触していることから、ボール部１３底部は、シート部１４を介しても、バルブステム４の表面から離れた状態となっている。したがって、油室８に加わる油圧ポンプ２２の吐出圧力が比較的小さい場合や、ピストン７の径が比較的小さい場合であっても、容易に凹部１ｂで他端部３ｂが上昇した距離分だけピストン７を下方に押し下げることができる。この量を必要なリフト量としておくことにより、上述したような油圧ポンプ２２の吐出圧力が小さい場合やピストン７の径が小さい場合であっても対応することが可能となる。
【００３７】
そして、必要なリフト量分だけピストン７を押し下げた後、図示略のコントローラにより、図１（ｂ）に示す出力ポート１９ｃを閉じるように制御弁１９を制御する。これにより、油室８は油密状態となる。したがって、その後は、油圧ポンプ２２の吐出圧力やピストン７の径に関係なく、上記必要なリフト量分だけ排気バルブを押し下げた状態で、排気バルブはカム１のプロファイルにしたがって開弁駆動される。
【００３８】
本実施態様においては、上記バルブが排気バルブである場合には、カム１には吸気行程でバルブのリフト量を吸収するように上記凹部１ｂが形成されていることが好ましい。このように凹部１ｂを形成することにより、吸気行程におけるポンピングロスの大幅な減少を防止することができるからである。
【００３９】
また、図示しないコントローラからの指令により図１（ｂ）に示す制御弁１９が出力ポート１９ｃをポンプポート１９ａに接続させているときは、エンジンの運転中は油圧ポンプ２２の吐出圧力が油圧ポート９に供給保持されている。従って、この場合は制御ポート１０からオイルが流出しないために、ピストン７が上部ストッパー１２ａに当接する以前に油室８は油密状態となり、シリンダ部５の下降当初から、バルブステム４を押し下げることになり、排気バルブはカム１のプロフィールに従って開弁駆動される。
【００４０】
なお、上記実施態様における説明では、カムに凹部１ｂが形成されている例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、凹部１ｂが形成されていないものであってもよい。この場合は、油室８に油圧を供給し、ピストンを押し下げた状態で油密状態とする時期は特に限定されるものではなく、いずれの時期であってもよい。ただし、通常は加える圧力の関係から、ロッカアーム３の他端部３ｂが下降してボール部１３がバルブステム４を押圧している工程、すなわちバルブが排気バルブの場合は排気行程、吸気バルブの場合は吸気行程以外の工程において行われる。
【００４１】
また、図１（ｂ）では、逆止弁２０が、制御弁１９と並列になるように設けられているが、図４に示すように、逆止弁２０は、制御ポート１０と油室８とを接続するロッカアーム内油路１１内に設けられていることが好ましい。このような位置に逆止弁２０を設けることにより、例えば、油室８が油密状態にある時は、逆止弁２０によりロッカアーム内油路１１へのオイルの流出が妨げられるため、ボール部１３底部がロッカアーム３の他端部３ｂの動きに伴いシート部１４を介してバルブステム４を押圧して、バルブステム４を昇降駆動させる場合、制御ポート１０から油圧ポート９、さらにはロッカシャフト内油路２１および制御弁１９に至るまでは、過度な油密状態になることが避けられる。よって、ロッカシャフト２外周面とロッカアーム３内周面との摺動部分において油漏れが生じるおそれが少ない。
【００４２】
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。
【００４３】
例えば、上記実施態様では主として排気バルブ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２２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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンの上面からボール部底部にかけて貫通孔を形成することにより、油室が油密状態にあり、ロッカアームの基端部がカムにより押し上げられ、ボール部底部がシート部を介してバルブステムを押圧している補助ブレーキ作動状態から、通常運転に復帰する際に、貫通孔から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、応答性良く通常運転に復帰することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は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り、（ｂ）はそれに用いられる圧油手段の一例を示す説明図である。
【図２】本発明におけるシリンダ部、ボール部およびシート部の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明におけるシリンダ部、ボール部およびシート部の他の例を示す概略断面図である。
【図４】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。
【符号の説明】
１ … カム
２ … ロッカシャフト
３ … ロッカアーム
３ａ … 基端部
３ｂ … 他端部
４ … バルブステム
５ … シリンダ部
６ … シリンダ
７ … ピストン
８ … 油室
９ … 油圧ポート
１０ … 制御ポート
１１ … ロッカアーム内油路
１２ａ … 上部ストッパー
１２ｂ … 下部ストッパー
１３ … ボール部
１４ … シート部
１５ … 貫通孔
２１ … ロッカシャフト内油路
２２ … 油圧ポンプ
２３ … オイルパン
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバルブメカニズムに関するものであり、特に圧縮開放ブレーキもしくは内部ＥＧＲなどを行うのに適した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て、補助ブレーキとして用いるために、特許文献１には、ロッカアームのバルブを押圧する側の端部下面にシリンダおよびシリンダ内に収納されたピストンからなるシリンダ部を形成し、上記ピストン上面に形成される油室内に油圧を加えることによりピストンを押し下げ、これにより排気バルブに所定のリフト量を与えるシステムが開示されている。
【０００４】
しかしながら、上述したようなエンジンの補助ブレーキは、応答性が高い必要がある。特に補助ブレーキを解除して通常運転するような場合には、効率面からも応答性良く通常運転とされる必要がある。
【０００５】
【特許文献１】
特表平８−５００８７２号公報
【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、バルブを補助的に開閉させて補助ブレーキとして用いた後、通常運転に復帰する際に、応答性良く復帰することができるように構成された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、カムシャフトに並設されたカムと、上記カムの回転に伴い基端部が揺動し得るようにロッカシャフトに軸支されたロッカアームと、上記ロッカアームの他端部の揺動に連動して開閉駆動を行うバルブとを有するエンジンのバルブメカニズムにおいて、
上記ロッカアームの他端部下面には、シリンダと上記シリンダ内に収納されたピストンとを有するシリンダ部が形成され、上記ピストンの上面にはシリンダ内面との間に油室が形成され、上記ピストンの下面にはシート部を介して上記バルブのバルブステムを下方に押圧するボール部が形成されており、
上記ロッカシャフトには、ロッカシャフト内油路を介して油圧供給手段に接続された油圧ポートが設けられており、上記油圧ポートに対向するロッカアーム側には、上記ロッカアーム内に形成されたロッカアーム内油路を介して上記油室と接続する制御ポートが設けられており、さらに、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とに切換接続する制御弁が設けられ、
上記油室と接続するように上記ピストンの上面から上記ボール部底部にかけて貫通孔が形成され、上記ボール部底部が、上記ピストンの動きに伴い上記シート部を介して上記バルブステムを押圧する際には、上記ボール部底部と上記シート部上面とが密着して上記貫通孔をシールするように形成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。
【０００８】
本発明においては、ピストンの上面からボール部底部にかけて貫通孔を形成することにより、油室が油密状態にあり、ロッカアームの基端部がカムにより押し上げられ、ボール部底部がシート部を介してバルブステムを押圧している補助ブレーキ作動状態から、通常運転に復帰する際に、貫通孔から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、応答性良く通常運転に復帰することができる。
【０００９】
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、上記シリンダ部に、上記シリンダ内部における上記ピストンの上端位置を決める上部ストッパーと下端位置を決定する下部ストッパーとが設けられていることが好ましい。このように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、これらのストッパーによりストロークを所望の大きさに規定することができるからである。
【００１０】
上記請求項１または請求項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、上記カムには、上記シリンダ部で形成する上記バルブのリフト量を吸収する凹部が、上記バルブが閉じている行程内に形成され、上記油圧ポートと上記制御ポートとは、上記カムの上記凹部の位置で少なくとも接続されるように形成されていることが好ましい。
【００１１】
カムに、上記シリンダ部において形成される上記バルブのリフト量を吸収する凹部が形成されていることから、カムの凹部がロッカアームの基端部と接する領域において圧油供給手段から油圧をシリンダ部に加えることにより、比較的小さな圧力で少なくともバルブのリフト量の距離分だけシリンダ内のピストンを押し下げることが可能となる。したがって、圧油供給手段やピストンの径が小さい場合であっても問題の無く、バルブの補助的な開閉が可能となる。
【００１２】
上記請求項１から請求項３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４に記載するように、上記ロッカアーム内油路には、上記制御ポート側から油室側へのオイルの流出が可能なように逆止弁が設けられていることが好ましい。この位置に逆止弁を設けることにより、油室が油密状態となったときに、ロッカシャフト内油路とその周囲のロッカアームとの摺動面における油圧のリーク等が生じるおそれが無く、効果的に油圧を用いることができるからである。
【００１３】
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、上記下部ストッパー上面には、上記ピストンを上方へ押し上げるスプリングが設けられていることが好ましい。このようなスプリングを設けることにより、油室内への油圧の供給が停止され、かつ油密状態が解除された際に、即座にスプリングの作用により、ピストンを上方へ押し上げることができ、貫通孔からも速やかにオイルを油室外へ排出させることができるため、より一層応答性を向上させることができるからである。
【００１４】
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、上記バルブが排気バルブであり、上記カムには吸気行程で上記バルブのリフト量を吸収するように上記凹部が形成されていることが好ましい。吸気行程におけるポンピングロスの大幅な減少を防止することができるからである。
【００１５】
上記請求項１から請求項６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７に記載するように、上記シート部上面の、上記貫通孔が形成されている部分のボール部底部と当接する部分に、シール材を設けることが好ましい。このようにシール材を設けることにより、ボール部底部とシート部上面とが当接している際のシール性を向上させることができるからである。
【００１６】
【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説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明のバルブメカニズムの一実施態様を示すものであり、カムシャフトに並設されたカム１と、上記カム１の回転に伴い基端部３ａが揺動し得るようにロッカシャフト２に軸支されたロッカアーム３とが示されている。このロッカアーム３においては、カム１の回転に応じて基端部３ａが押し上げられると、ロッカアーム３の他端部３ｂは逆に押し下げられ、このロッカアーム３の揺動に連動してバルブステム４が昇降駆動し、バルブの開閉駆動が行われる。
【００１８】
さらに、本実施態様においては、ロッカアーム３の他端部３ｂ下面に、シリンダ部５が形成されている。このシリンダ部５は、シリンダ６と、このシリンダ６内に昇降自在に嵌合・収納されているピストン７とを有する。当該シリンダ部５を構成するピストン７の上面には、シリンダ６内面との間に油室８が形成され、当該油室８と制御ポート１０および油圧ポート９とがロッカアーム３内に形成されたロッカアーム内油路１１を介して接続されている。また、シリンダ６の内面には、ピストン７が昇降駆動する際に、ピストン７の上端位置を決める上部ストッパー１２ａと、下端位置を決定する下部ストッパー１２ｂとが設けられている。
【００１９】
本実施態様においては、上記ピストン７の下面には、ピストンステム７ａを介して、底部が曲面状のボール部１３が設けられている。さらに、このようなボール部１３の下方には、ボール部１３底部を覆うように、シート部１４が配置されている。当該シート部１４は、外部から力が加えられていない状態において、ボール部１３底部とシート部１４上面との間に所定の空間が形成されるように配置されている。
【００２０】
また、本実施態様においては、ピストン７の上面からボール部１３の底部にかけて貫通する貫通孔１５が形成されている。このような貫通孔１５は、ボール部１３底部がシート部１４を介してバルブステム４を押圧していない場合には、シート部１４上面とボール部１３底部との間には所定の空間が形成されているので、開放状態となる。一方、後述するように油室８が油密状態となり、この状態でボール部１３がシート部１４を介してバルブステム４を押圧する場合は、少なくとも貫通孔１５が形成されている部分のボール部１３底部とシート部１４上面とは密着するので、これにより貫通孔１５の下側はシールされることとなる。
【００２１】
このようにピストン７の上面からボール部１３底部にかけて貫通孔１５を設けることにより、例えば、油室８が油密状態にあり、ロッカアーム３の基端部３ａがカム１により押し上げられ、ボール部１３底部がシート部１４を介してバルブステム４を押圧している場合には、貫通孔１５はシート部１４上面によりシールされているため、油室８内のオイルが貫通孔１５から漏れるおそれがなく、油密状態を維持することができる。一方、このような状態から、油室８内の油圧の供給が停止され、油室８内の油密状態が解除された場合は、ボール部１３底部からシート部１４は離れ、貫通孔１５は開放となる。したがって、貫通孔１５からオイルが流出し、さらに、シート部１４は可動な状態でボール部１３に設けられているため、オイルは、ボール部１３とシート部１４との隙間から排出される。これにより、油室８は油密状態から速やかに油圧を低下させることができるため、通常運転への復帰に対する応答性を向上させることができるのである。
【００２２】
また、このように貫通孔１５を設けた場合において、ボール部１３底部が、ピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際に、貫通孔１５をより良好にシールする手段としては、例えば、図２に示すように、シート部１４上面において少なくとも貫通孔１５が形成されているボール部１３底部と当接する部分に、シール材１６を設ける手段等を挙げることができる。このようにシール材１６を設けることにより、ボール部１３底部とシート部１４上面とが当接している際のシール性を向上させることができる。したがって、ボール部１３がピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際に、貫通孔１５からの油漏れを十分に防止することができる。
【００２３】
さらに、本実施態様においては、図２に示すように、ピストン７の側面にＯ−リング１７を設けることが好ましい。ボール部１３がピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際には、油室８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においてシリンダ６内面とピストン７とにおける摺動部分から油圧がリークするといった不都合を引き起こす可能性がある。しかしながら、このようにピストン７の側面にＯ−リング１７を設けることにより、Ｏ−リング１７がシリンダ６内面へ密着するため、特に、油室８が油密状態にある際に、シリンダ６内面とピストン７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。従って、ボール部１３がピストン７の動きに伴い、シート部１４を介してバルブステム４を押圧している際に、油室８内部の油圧の低下を防止することができる。
【００２４】
さらに、図３に示すように、ピストン７の最下端位置を決定する下部ストッパー１２ｂ上面には、スプリング１８が配置されていることが好ましい。このようなスプリング１８を設けることにより、油室８が油密状態にあり、ボール部１３がシート部１４を介してバルブステム４を押圧している状態から、油圧の供給が停止され、油室８の油密状態が解除されて、通常運転に復帰する際に、スプリング１８の作用により、素早くピストン７は上方へ押し上げられ、貫通孔１５から速やかにオイルを油室８外へ排出させることができるため、より一層ピストン７の応答性を向上させることができ、通常運転への復帰をスムースに行うことができるからである。
【００２５】
また、図１（ａ）に示すように、ピストン７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７が昇降駆動する際に、その上端位置を決める上部ストッパー１２ａおよび下端位置を決定する下部ストッパー１２ｂが設けられている。このように上部ストッパー１２ａおよび下部ストッパー１２ｂを設けることにより、これらのストッパーによりストロークを所望の大きさに規定することができる。
【００２６】
このようなピストン７のストロークを一定に規定する上部ストッパー１２ａ、下部ストッパー１２ｂとしては、ピストン７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７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。
【００２７】
一方、ロッカシャフト２には、ロッカシャフト２内油路２１を介して油圧供給手段に接続している油圧ポート９を設ける一方、ロッカアーム３側には、この油圧ポート９に対向する位置に制御ポート１０が設けられている。そして、制御ポート１０と油室８とは、ロッカアーム３内に設けられたロッカアーム内油路１１を介して接続されている。上記油圧ポート９と制御ポート１０とは、少なくともロッカアーム３の他端部３ｂが下降してシート部１４がバルブステム４を押し下げるとき、すなわち、排気バルブである場合は排気行程、吸気バルブである場合は吸気行程以外の工程において接続されるように、通常配置されるが、これに限定されるものではなく、全工程において接続されるように油圧ポートおよび制御ポートを形成してもよく、後述するようにカムに凹部を設ける場合は、その凹部の位置でのみ接続するように配置してもよい。
【００２８】
上述したロッカシャフト内油路２１には、図１（ｂ）に示すような圧油供給手段が接続されている。すなわち、図１（ｂ）に示すように、エンジンの運転にともなって駆動される油圧ポンプ２２を圧油供給手段として設け、この油圧ポンプ２２の吐出口に制御弁１９のポンプポート１９ａを接続する。制御弁１９には、ポンプポート１９ａの他に開放ポート１９ｂおよび出力ポート１９ｃが設けられており、この出力ポート１９ｃが、上記ロッカシャフト内油路２１に接続されているのである。上記開放ポート１９ｂは、エンジンのオイルパン２３に開放させている。また、制御弁１９は、図示しないコントローラの指令により油圧ポート９を油圧ポンプ２２の吐出口とオイルパン２３に切換接続する。
【００２９】
ロッカアーム３の他端部３ｂ下面に形成されたシリンダ部５は、シート部１４を介してバルブステム４と当接している。ロッカアーム３の基端部３ａ先端にはローラ等を介してカム１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１が回転駆動されると、ロッカアーム３は揺動する。このロッカアーム３の揺動と連動してロッカアーム３の他端部３ｂの下端に位置するボール部１３が昇降駆動し、このような昇降駆動するボール部１３により、シート部１４を介してバルブステム４が押し下げられてバルブが開かれる。
【００３０】
カム１は、吸気行程もしくは排気行程においてバルブを押し下げるノーズ１ａを備えている。ノーズ１ａにより吸気もしくは排気行程においてロッカアーム３などを介して吸気もしくは排気バルブを開弁作動させる。
【００３１】
本実施態様においては、このようなカム１に、シリンダ部５において形成されるバルブのリフト量を吸収する凹部１ｂが形成されていてもよい。
【００３２】
カム１に上記シリンダ部５において形成される上記バルブのリフト量を吸収する凹部１ｂが形成することにより、カム１の凹部１ｂがロッカアーム３の基端部３ａと接する領域において圧油供給手段からの油圧を油室８に加えるようにすると、比較的小さな圧力で少なくともバルブのリフト量の距離分だけシリンダ６内のピストン７を押し上げることが可能となる。この後、図１（ｂ）に示すように、上記制御弁１９のロッカシャフト内油路２１に接続される出力ポート１９ｃを閉じて上記油室８内を油密状態とすることによりバルブに対し所定のリフト量分下げた状態で運転することができ、圧油供給手段やピストン７の径が小さい場合であっても問題の無いバルブメカニズムとすることができる。
【００３３】
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、図１（ｂ）に示す油圧ポンプ２２が駆動されると、オイルパン２３のオイルが油圧ポンプ２２から吐出されて制御弁１９のポンプポート１９ａ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１９のポンプポート１９ａが閉じられて出力ポート１９ｃが開放ポート１９ｂに接続されている。従って、油圧ポンプ２２から吐出されたオイルは逆止弁２０を通ってロッカシャフト内油路２１内に供給されるが、制御弁１９の出力ポート１９ｃが開放ポート１９ｂに接続されているために、油圧ポンプ２２から吐出されたオイルは逆止弁２０を通ってオイルパン２３に戻されて油室８の圧力は大気圧とほぼ等しくなっている。
【００３４】
この状態で、図１（ａ）に示すカム１を回転させると、ロッカアーム３の他端部３ｂ下面が下がり、ボール部１３は、シート部１４を介してバルブステム４を押圧して押し下げようとするが、バルブステム４は排気バルブの開弁付勢力で上昇位置に保持されようとしている。したがって、ピストン７が上部ストッパー１２ａに当接するまでは、ピストン７の上昇にともなって油室８のオイルはロッカアーム内油路１１から制御ポート１０および油圧ポート９に逆流し、ロッカシャフト内油路２１から制御弁１９を通ってオイルパン２３にオイルが流出するために、排気バルブは閉弁状態に保持される。この際、図１（ａ）に示す実施態様において、ピストン７の上面からボール部１３底部にかけて貫通孔１５が形成されているので、当該貫通孔１５からもオイルが流出し、ピストン７が上部ストッパー１２ａに当接するまでの時間を短縮することができ、ピストン７の応答性を向上させることができる。
【００３５】
さらに、ロッカアーム３の揺動角度が大きくなってピストン７が上部ストッパー１２ａに当接すると、ピストン７はロッカアーム３と一体となって下降するために、シリンダ部５の下降にともなってバルブステム４が押し下げられて排気バルブが開かれる。
【００３６】
一方、排気バルブを所定のリフト量で開弁しておくことによりブレーキ力を得る場合は、以下のような制御が行われる。すなわち、カム１を回転させて凹部１ｂがロッカアーム３のローラに接触した際に、図１（ｂ）に示す制御弁１９を、油圧ポンプ２２から吐出される圧力がポンプポート１９ａから出力ポート１９ｃ、ロッカシャフト内油路２１等を経て、油室８に加わるように図示略のコントローラにより制御する。ここで、図１（ａ）に示すように、ロッカアーム３の基端部３ａのローラが凹部１ｂに接触していることから、ボール部１３底部は、シート部１４を介しても、バルブステム４の表面から離れた状態となっている。したがって、油室８に加わる油圧ポンプ２２の吐出圧力が比較的小さい場合や、ピストン７の径が比較的小さい場合であっても、容易に凹部１ｂで他端部３ｂが上昇した距離分だけピストン７を下方に押し下げることができる。この量を必要なリフト量としておくことにより、上述したような油圧ポンプ２２の吐出圧力が小さい場合やピストン７の径が小さい場合であっても対応することが可能となる。
【００３７】
そして、必要なリフト量分だけピストン７を押し下げた後、図示略のコントローラにより、図１（ｂ）に示す出力ポート１９ｃを閉じるように制御弁１９を制御する。これにより、油室８は油密状態となる。したがって、その後は、油圧ポンプ２２の吐出圧力やピストン７の径に関係なく、上記必要なリフト量分だけ排気バルブを押し下げた状態で、排気バルブはカム１のプロファイルにしたがって開弁駆動される。
【００３８】
本実施態様においては、上記バルブが排気バルブである場合には、カム１には吸気行程でバルブのリフト量を吸収するように上記凹部１ｂが形成されていることが好ましい。このように凹部１ｂを形成することにより、吸気行程におけるポンピングロスの大幅な減少を防止することができるからである。
【００３９】
また、図示しないコントローラからの指令により図１（ｂ）に示す制御弁１９が出力ポート１９ｃをポンプポート１９ａに接続させているときは、エンジンの運転中は油圧ポンプ２２の吐出圧力が油圧ポート９に供給保持されている。従って、この場合は制御ポート１０からオイルが流出しないために、ピストン７が上部ストッパー１２ａに当接する以前に油室８は油密状態となり、シリンダ部５の下降当初から、バルブステム４を押し下げることになり、排気バルブはカム１のプロフィールに従って開弁駆動される。
【００４０】
なお、上記実施態様における説明では、カムに凹部１ｂが形成されている例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、凹部１ｂが形成されていないものであってもよい。この場合は、油室８に油圧を供給し、ピストンを押し下げた状態で油密状態とする時期は特に限定されるものではなく、いずれの時期であってもよい。ただし、通常は加える圧力の関係から、ロッカアーム３の他端部３ｂが下降してボール部１３がバルブステム４を押圧している工程、すなわちバルブが排気バルブの場合は排気行程、吸気バルブの場合は吸気行程以外の工程において行われる。
【００４１】
また、図１（ｂ）では、逆止弁２０が、制御弁１９と並列になるように設けられているが、図４に示すように、逆止弁２０は、制御ポート１０と油室８とを接続するロッカアーム内油路１１内に設けられていることが好ましい。このような位置に逆止弁２０を設けることにより、例えば、油室８が油密状態にある時は、逆止弁２０によりロッカアーム内油路１１へのオイルの流出が妨げられるため、ボール部１３底部がロッカアーム３の他端部３ｂの動きに伴いシート部１４を介してバルブステム４を押圧して、バルブステム４を昇降駆動させる場合、制御ポート１０から油圧ポート９、さらにはロッカシャフト内油路２１および制御弁１９に至るまでは、過度な油密状態になることが避けられる。よって、ロッカシャフト２外周面とロッカアーム３内周面との摺動部分において油漏れが生じるおそれが少ない。
【００４２】
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。
【００４３】
例えば、上記実施態様では主として排気バルブ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２２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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、ピストンの上面からボール部底部にかけて貫通孔を形成することにより、油室が油密状態にあり、ロッカアームの基端部がカムにより押し上げられ、ボール部底部がシート部を介してバルブステムを押圧している補助ブレーキ作動状態から、通常運転に復帰する際に、貫通孔から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、応答性良く通常運転に復帰することができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は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り、（ｂ）はそれに用いられる圧油手段の一例を示す説明図である。
【図２】本発明におけるシリンダ部、ボール部およびシート部の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明におけるシリンダ部、ボール部およびシート部の他の例を示す概略断面図である。
【図４】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。
【符号の説明】
１ … カム
２ … ロッカシャフト
３ … ロッカアーム
３ａ … 基端部
３ｂ … 他端部
４ … バルブステム
５ … シリンダ部
６ … シリンダ
７ … ピストン
８ … 油室
９ … 油圧ポート
１０ … 制御ポート
１１ … ロッカアーム内油路
１２ａ … 上部ストッパー
１２ｂ … 下部ストッパー
１３ … ボール部
１４ … シート部
１５ … 貫通孔
２１ … ロッカシャフト内油路
２２ … 油圧ポンプ
２３ … オイルパン
Claims (7)
- カムシャフトに並設されたカムと、前記カムの回転に伴い基端部が揺動し得るようにロッカシャフトに軸支されたロッカアームと、前記ロッカアームの他端部の揺動に連動して開閉駆動を行うバルブとを有するエンジンのバルブメカニズムにおいて、
前記ロッカアームの他端部下面には、シリンダと前記シリンダ内に収納されたピストンとを有するシリンダ部が形成され、前記ピストンの上面にはシリンダ内面との間に油室が形成され、前記ピストンの下面にはシート部を介して前記バルブのバルブステムを下方に押圧するボール部が形成されており、
前記ロッカシャフトには、ロッカシャフト内油路を介して油圧供給手段に接続された油圧ポートが設けられており、前記油圧ポートに対向するロッカアーム側には、前記ロッカアーム内に形成されたロッカアーム内油路を介して前記油室と接続する制御ポートが設けられており、さらに、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とに切換接続する制御弁が設けられ、
前記油室と接続するように前記ピストンの上面から前記ボール部底部にかけて貫通孔が形成され、前記ボール部底部が、前記ピストンの動きに伴い前記シート部を介して前記バルブステムを押圧する際には、前記ボール部底部と前記シート部上面とが密着して前記貫通孔をシールするように形成されていることを特徴とするバルブメカニズム。 - 前記シリンダ部に、前記シリンダ内部における前記ピストンの上端位置を決める上部ストッパーと下端位置を決定する下部ストッパーとが設けられてい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。
- 前記カムには、前記シリンダ部で形成する前記バルブのリフト量を吸収する凹部が、前記バルブが閉じている行程内に形成され、前記油圧ポートと前記制御ポートとは、前記カムの前記凹部の位置で少なくとも接続されるように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバルブメカニズム。
- 前記ロッカアーム内油路には、前記制御ポート側から油室側へのオイルの流出が可能なように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３までのいずれかの請求項に記載のバルブメカニズム。
- 前記下部ストッパー上面には、前記ピストンを上方へ押し上げるスプリング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。
- 前記バルブが排気バルブであり、前記カムには吸気行程で前記バルブのリフト量を吸収するように前記凹部が形成されてい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。
- 前記シート部上面の、前記貫通孔が形成されている部分のボール部底部と当接する部分に、シール材を設けることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかの請求項に記載のバルブメカニズム。
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| JP2002348899A JP2004183515A (ja) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | バルブメカニズム |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009532640A (ja) * | 2006-04-05 | 2009-09-10 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | ガス交換弁作動装置 |
| KR101047658B1 (ko) * | 2009-07-31 | 2011-07-07 | 기아자동차주식회사 | 엔진브레이크 모듈 |
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| CN105156168A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 东风商用车有限公司 | 一种滑杆式发动机制动执行装置 |
| CN108368752A (zh) * | 2015-12-17 | 2018-08-03 | 康明斯公司 | 内燃发动机的压缩制动器 |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002348899A patent/JP2004183515A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| CN108368752A (zh) * | 2015-12-17 | 2018-08-03 | 康明斯公司 | 内燃发动机的压缩制动器 |
| CN108368752B (zh) * | 2015-12-17 | 2021-01-01 | 康明斯公司 | 内燃发动机的压缩制动器 |
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