JP2004293529A - マルチバルブエンジンの動弁装置 - Google Patents

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hole
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英輔 石川
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Abstract

【課題】バルブステムやクロスヘッドの摩耗を抑制可能なマルチバルブエンジンの動弁装置を提供する。
【解決手段】クロスヘッド23の一方の係合穴21の水平断面形状を、バルブステム外径に応じた凹湾曲面24を主体とし且つバルブステム軸線方向へ延びる排出溝25を有するように設定し、クロスヘッド23の他方の係合穴22の水平断面形状を長円形に設定している。
上記排出溝25が形成された箇所では、他の部分に比較して係合穴21内周面に対するステム外周面の間隙が大きくなっているので、係合穴21とステム端部の間のオイルが排出溝25を経て外部へ流下し、係合穴21へのステム端部の密着が回避され、エキゾーストリターダが作動した際のクロスヘッド23の傾きを防止でき、ステムやクロスヘッド23の摩耗を抑制することが可能になる。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチバルブエンジンの動弁装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5及び図6は近年提案されているマルチバルブエンジンの動弁装置の一例である(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このマルチバルブエンジンの動弁装置は、クランクシャフトに対して横向きに配置され且つロッカシャフト1を中心に傾動するロッカアーム2と、一端部分の凸状球面3が下方を向くようにロッカアーム2の先端部分に螺着したアジャストスクリュー4と、当該スクリュー4の凸状球面3が嵌まり込む凹状球面5を上端部分に有し且つ下端部分に凸状球面6を有するプッシュロッド7と、当該ロッド7の凸状球面6が嵌まり込む凹状球面8を中間部分の上面側に有し且つ両端部分の下面側にエキゾーストバルブ9のステム10の端部が嵌まり込む係合穴11,12を設けたクロスヘッド13とを備えている。
【0004】
エキゾーストバルブ9のステム10は、シリンダヘッド14を貫通するバルブガイド15に昇降可能に挿通されている。
【0005】
更に、ステム10とシリンダヘッド14との間には、ステム10を上向きに付勢してエキゾーストバルブ9をバルブシートへ密着させるためのバルブスプリング(図示せず)を有する閉止機構が介在している。
【0006】
また、ロッカアーム2の基端部分に枢支したカムフォロア16には、クランクシャフトに同調回転するカム17が下側から転動可能に当接しており、これらのカム17及びカムフォロア16と、前述のロッカシャフト1、ロッカアーム2、アジャストスクリュー4、並びにプッシュロッド7とで、カム17の回転に対応するようにクロスヘッド13を押し下げ、エキゾーストバルブ9をバルブシートから離隔させる開放機構18を構成している。
【0007】
【特許文献1】
特開2003−56317号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図5及び図6に示すマルチバルブエンジンの動弁装置を、量産エンジンに適用する場合には、部材の公差を吸収してステム10とクロスヘッド13の組み付けを容易に行なえるように、例えば、クロスヘッド13の一方の係合穴11の水平断面形状をステム10に対応する円形にし、他方の係合穴12の水平断面形状を横向きに延びる長円形にしておく必要がある。
【0009】
ところが、エキゾーストリターダを作動させると、排気経路の内圧上昇に起因して、エキゾーストバルブ9を押し下げる方向への力が生じ、この力が閉止機構のバルブスプリングの付勢力を上回ると、エキゾーストバルブ9が下降する。
【0010】
このとき、係合穴12に嵌まり込んでいるステム10は、係合穴12内周面とステム10外周面の間隙が大きいので、係合穴12から抜け出るが、係合穴11に嵌まり込んでいるステム10は、係合穴11内周面とステム10外周面の間隙が小さいため、両部材間に介在するオイルの影響により係合穴11に密着して、係合穴11から抜け出ないことがある。
【0011】
すなわち、ステム10が係合穴11に密着した状態のエキゾーストバルブ9が下降するとクロスヘッド13が傾き、係合穴11内周面及びステム10外周面に過大な押圧力が作用し、特にステム10の端部に摩耗が発生する。
【0012】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、バルブステムやクロスヘッドの摩耗を抑制可能なマルチバルブエンジンの動弁装置を提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、一端部分及び他端部分のそれぞれの下面側に係合穴を設けたクロスヘッドと、前記係合穴にステム端部が嵌まり込むバルブとを備えたマルチバルブエンジンの動弁装置において、一方の係合穴の水平断面形状を、ステムの外径に応じた凹湾曲面を主体とし且つステム軸線方向へ延びる少なくとも1条の排出溝を有するように設定し、他方の係合穴の水平断面形状を長円形に設定している。
【0014】
また、請求項2に記載の発明は、一方の係合穴の排出溝を、両係合穴の中心を結ぶ仮想直線から外れた位置に設定している。
【0015】
請求項3に記載の発明は、一端部分及び他端部分のそれぞれの下面側に係合穴を設けたクロスヘッドと、前記係合穴にステム端部が嵌まり込むバルブとを備えたマルチバルブエンジンの動弁装置において、一方の係合穴の水平断面形状を、ステムの外径に応じた真円形に設定し、当該係合穴からクロスヘッド外部へ貫通する連通孔を穿設し、他方の係合穴の水平断面形状を長円形に設定している。
【0016】
請求項1に記載の発明では、クロスヘッドの一方の係合穴とステム端部の間に介在しているオイルを、ステム軸線方向へ延びる排出溝によって係合穴の外部へ流下させ、当該係合穴へのステム端部の密着を回避し、エキゾーストリターダが作動したときのバルブの下降に起因するクロスヘッドの傾きを防止する。
【0017】
請求項2に記載の発明では、両係合穴の中心を結ぶ仮想直線から外れた位置に排出溝を設け、クロスヘッドを傾けようとする力が生じた際に、一方の係合穴の凹湾曲面と排出溝の境界部分に過大な押圧力が加わらないようにする。
【0018】
請求項3に記載の発明では、連通孔からクロスヘッドの一方の係合穴の内部へ雰囲気ガスを導き、係合穴とステム端部の間に介在しているオイルの流下を促進させ、当該係合穴へのステム端部の密着を回避し、エキゾーストリターダが作動したときのバルブの下降に起因するクロスヘッドの傾きを防止する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【0020】
図1及び図2は本発明のマルチバルブエンジンの動弁装置の実施の形態の第1の例であり、図中、図5及び図6と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0021】
このマルチバルブエンジンの動弁装置では、プッシュロッド7の凸状球面6が嵌まり込む凹状球面20を中間部分の上面側に有し且つ一端部分及び他端部分の下面側にエキゾーストバルブ9のステム10の端部がそれぞれ嵌まり込む係合穴21,22を設けたクロスヘッド23を用いている。
【0022】
クロスヘッド23の一方の係合穴21の水平断面形状は、ステム10の外径に応じた凹湾曲面24を主体とし且つステム10軸線方向へ延びる少なくとも1条の排出溝25を有するように設定されている。
【0023】
また、他方の係合穴22の水平断面形状は、横向きに延びる長円形に設定されており、部材の公差を吸収してステム10とクロスヘッド23の組み付けが容易に行なえるようにしてある。
【0024】
更に、排出溝25は、両係合穴21,22の中心を結ぶ仮想直線αから外れた位置に設定されている。
【0025】
この排出溝25が形成された箇所では、他の部分に比較して係合穴21内周面に対するステム10外周面の間隙が大きくなっているので、係合穴21とステム10端部の間のオイルが、排出溝25を経て外部へ流下する。
【0026】
これにより、係合穴21へのステム10端部の密着が回避され、エキゾーストリターダが作動したときのエキゾーストバルブ9の下降に起因するクロスヘッド23の傾きを防止でき、ステム10やクロスヘッド23の摩耗を抑制することが可能になる。
【0027】
また、係合穴21,22の中心を結ぶ仮想直線αから外れた位置に排出溝25を設けているので、クロスヘッド23を傾けようとする力が生じたとしても、係合穴21の凹湾曲面24と排出溝25の境界部分に過大な押圧力が加わらず、当該部分の変形を防止できる。
【0028】
図3及び図4は本発明のマルチバルブエンジンの動弁装置の実施の形態の第2の例であり、図中、図1及び図2と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0029】
このマルチバルブエンジンの動弁装置では、プッシュロッド7の凸状球面6が嵌まり込む凹状球面30を中間部分の上面側に有し且つ一端部分及び他端部分の下面側にエキゾーストバルブ9のステム10の端部がそれぞれ嵌まり込む係合穴31,32を設けたクロスヘッド33を用いている。
【0030】
クロスヘッド33の一方の係合穴31の水平断面形状は、ステム10の外径に応じた真円形に設定されている。
【0031】
また、他方の係合穴32の水平断面形状は、横向きに延びる長円形に設定されており、部材の公差を吸収してステム10とクロスヘッド33の組み付けが容易に行なえるようにしてある。
【0032】
更に、係合穴31の内部からクロスヘッド33の外部へステム10の径方向に貫通する連通孔34を穿設している。
【0033】
係合穴31には、クロスヘッド33の周辺の雰囲気ガスが連通孔34によって導かれるので、係合穴31とステム10端部の間のオイルの流下が促進される。
【0034】
これにより、係合穴31へのステム10端部の密着が回避され、エキゾーストリターダが作動したときのエキゾーストバルブ9の下降に起因するクロスヘッド33の傾きを防止でき、ステム10やクロスヘッド33の摩耗を抑制することが可能になる。
【0035】
なお、本発明のマルチバルブエンジンの動弁装置は上述した実施の形態のみに限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のマルチバルブエンジンの動弁装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【0037】
(1)請求項1に記載の発明では、クロスヘッドの一方の係合穴とステム端部の間に介在しているオイルを排出溝によって係合穴の外部へ流下させ、該係合穴へのステム端部の密着を回避し、エキゾーストリターダが作動したときのクロスヘッドの傾きを防止するので、ステムやクロスヘッドの摩耗を抑制できる。
【0038】
(2)請求項2に記載の発明では、一方の係合穴の排出溝を、両係合穴の中心を結ぶ仮想直線から外れた位置に設けたので、クロスヘッドを傾けようとする力が生じたとしても、一方の係合穴の凹湾曲面と排出溝の境界部分に過大な押圧力が加わらず、当該部分の変形を防止できる。
【0039】
(3)請求項3に記載の発明では、クロスヘッドの一方の係合穴とステム端部の間に介在しているオイルの流下を、連通孔から一方の係合穴へ導かれるクロスヘッド周辺の雰囲気ガスより促進させて、該係合穴へのステム端部の密着を回避し、エキゾーストリターダが作動したときのクロスヘッドの傾きを防止するので、ステムやクロスヘッドの摩耗を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマルチバルブエンジンの動弁装置の実施の形態の第1の例を示す正面図である。
【図2】図1に関連するクロスヘッドの底面図である。
【図3】本発明のマルチバルブエンジンの動弁装置の実施の形態の第2の例を示す正面図である。
【図4】図3に関連するクロスヘッドの底面図である。
【図5】従来のマルチバルブエンジンの動弁装置の一例を示す正面図である。
【図6】図5におけるクロスヘッドが傾いた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
9 エキゾーストバルブ
10 ステム
21 係合穴
22 係合穴
23 クロスヘッド
24 凹湾曲面
25 排出溝
31 係合穴
32 係合穴
33 クロスヘッド
34 連通孔

Claims (3)

  1. 一端部分及び他端部分のそれぞれの下面側に係合穴を設けたクロスヘッドと、前記係合穴にステム端部が嵌まり込むバルブとを備えたマルチバルブエンジンの動弁装置において、一方の係合穴の水平断面形状を、ステムの外径に応じた凹湾曲面を主体とし且つステム軸線方向へ延びる少なくとも1条の排出溝を有するように設定し、他方の係合穴の水平断面形状を長円形に設定したことを特徴とするマルチバルブエンジンの動弁装置。
  2. 一方の係合穴の排出溝を、両係合穴の中心を結ぶ仮想直線上から外れた位置に設定した請求項1に記載のマルチバルブエンジンの動弁装置。
  3. 一端部分及び他端部分のそれぞれの下面側に係合穴を設けたクロスヘッドと、前記係合穴にステム端部が嵌まり込むバルブとを備えたマルチバルブエンジンの動弁装置において、一方の係合穴の水平断面形状を、ステムの外径に応じた真円形に設定し、当該係合穴からクロスヘッド外部へ貫通する連通孔を穿設し、他方の係合穴の水平断面形状を長円形に設定したことを特徴とするマルチバルブエンジンの動弁装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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