JP2007523289A

JP2007523289A - 内燃エンジン用排気バルブ機構

Info

Publication number: JP2007523289A
Application number: JP2006554050A
Authority: JP
Inventors: ペルッソン，ペル; ボンデソン，ハンス; ノベリウス，アンダース; グランクヴィスト，ヨハン
Original assignee: ボルボラストバグナーアーベー
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2007-08-16
Also published as: CN100427740C; SE0400453D0; WO2005080773A1; SE526636C2; US20070028878A1; ES2320355T3; DE602005012369D1; CN1922396A; US8230831B2; SE0400453L; ATE421035T1; EP1721069B1; EP1721069A1

Abstract

本発明は、各エンジンシリンダーが少なくとも一つの排気バルブを持つ内燃エンジン用（１１）排気バルブ機構に関する。この機構（１０）は、ロッカーアームシャフト（１３）上に設けられている主ロッカーアーム（１２）と主ロッカーアーム上に配置され、排気ブレーキを機能させるためのロッカーアームシャフトに設けられる第２ロッカーアーム（２９）を有する。前記第２ロッカーアームがばね力によりカムシャフト（１６）のカム要素（３２）と係合するように、ばね装置（３３；３５）がエンジン上の固定点（３４）と第２ロッカーアーム（２９）との間で作動するように配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、各エンジンシリンダーが少なくとも一つの排気バルブを持つ内燃エンジン用排気バルブ機構に関し、この機構は、各シリンダーに設けられ、各ロッカーアームのカム要素を持つカムシャフトの調節による排気バルブの通常の作動を行うためのロッカーアームシャフト上に設けられている主ロッカーアームと、主ロッカーアーム上に配置され、排気ブレーキを機能させるためのロッカーアームシャフトに設けられる第２ロッカーアームであって、排気ブレーキ機能は両方のロッカーアームの間で作動するピストンシリンダーに油圧を供給することのより作動し、カムシャフトのカム要素のうちの一つを作動させることにより実行されるようにした第２ロッカーアームを有する。

この種のバルブ機構は、例えば、ＷＯ０３／０３１７７８に既に開示されており、エンジンのブレーキ効果を増すためのエキストラローブを持つ排気カムを備える特別のタイプのカムシャフトと共に使用される。例えば、より高いバルブリフトの高さを用いることが可能となり、エンジンブレーキの間にシリンダー内でより効率的なガスの交換が可能となる。このようなバルブ機構は、また、より大きな力を取り出し、このことは、より高い差圧が排気バルブ上に許容され、大きなブレーキ効果を生み出すことを意味している。

この既に開示されているバルブ機構における排気バルブが主リフトのために開となるとき（通常のエンジン機能）、これは主ロッカーアームを介してのみ実行される。このシーケンスにおいては、第２ロッカーアームは二つの外端位置の間で必要とされる任意の位置をとることができ、一方の最端位置においてはカム要素を支え、他の最端位置においては、主ロッカーアームに追従するようにされている。この約１０°の角度の間隔は、第２ロッカーアームがカム要素又は主ロッカーアームを支持するとき、バルブ機構の望ましくない消耗や損傷を引き起こす。他の問題は、第２ロッカーアームがエンジンブレーキの作動中に片側方向性の負荷を受けることとなり、これは軸受け部におけるオイルフィルムの厚さを減少させ、摩耗を引き起こすことになる。

従って、本発明の一つの目的は、導入部において記載したバルブ機構の改良を提供するものであり、これにより上述の問題点を回避することができる。

本発明によれば、ばね装置がエンジンに固定された点と第２ロッカーアームとの間で作動するように設けられ、そのロッカーアームがばね力によってカムシャフトのカム要素と係合するようにされる。

本発明により、通常のエンジンの機能における第２ロッカーアームの望ましくない動きが避けられる。また、第２ロッカーアームの軸受け部分におけるオイルフィルムの厚みを簡単な手段により増加させることができる。

図１は内燃エンジン１１における排気バルブの動作のためのバルブ機構１０を模式的に示している。この機構１０はＷＯ０３／０３１７７８の図２−４に記載されているバルブ機構に対応するものであり、ロッカーアームシャフト１３上でロッキングができるように設けられた主ロッカーアーム１２を有する。主ロッカーアーム１２の一方の端部にカムフォロワーローラ１４が回動可能に設けられている。カムフォロワーローラ１４はカムシャフト１６上に模式的に示されているカム要素１５と係合する。カム要素１５のベース円は“ａ”で示され、その頂部の半径は“ｂ”で示されている。カムフォロワーローラ１４と反対側の端部において主ロッカーアーム１２が、二つのシリンダスペース１９（その一つの垂直方向断面が示されている）からなり、ロッカーアームの端部１７に設けられ、シリンダスペース内に収容される夫々のピストン２０，２１を持つ、二重作動ピストンシリンダ装置１８により実行される。

ピストン２０にはヨーク２４上のガイド２３に突出する球状端部を持つガジオンピン２２が設けられ、動作中は模式的に示されているバルブばね２６の影響の下で二つの排気バルブステム２５に対して押しつけている。ピストン２１が反対方向に作用するように設けられており、また、第２ロッカーアーム２９の一端に設けられている調整ねじ２８の球形端部を収容するガイド２７が設けられており、これについては以下に更に簡単に説明する。より詳細な説明は、前述のＷＯ０３／０３１７７８に述べられている。

バルブばね２５に加え更にばね３０が設けられ、この目的は、この種のバルブ機構に通常存在する遊動がスピンドル２５の端部とヨーク２４の下側との間で生じるような位置にヨーク２４を支持することにある。

第２ロッカーアーム２９がロッカーアームシャフト１３上に設けられている。カムフォロワーローラ３１が第２ロッカーアーム２９の調整ねじ２８と反対側の端部に回動可能に設けられている。カムフォロワーローラ３１はカムシャフト１６上の模式的に示されているカム要素３２に係合している。カム要素のベース円は“ｃ”で示され、頂部の半径は“ｄ”で示されている。

エンジンの通常の作動においては、ピストン２０，２１は不作動の端部位置に位置している。ブレーキ動作への移行は、バルブが閉鎖され、シリンダスペース１９に連通する油圧回路の圧力を上昇させることにより始まる。これに関連して、図においてはピストン２０が下方に下げられ、バルブの遊動をゼロに調整し、同時に、図に示されるようにピストン２１が上方の上端に移動され、シリンダスペース１９の断面に示されている停止リングに対して当接する。これにより、カム要素３２上のカムロブが主ロッカーアームを第２ロッカーアームを介して作動させ、排気バルブが、既に開示されているブレーキ動作技術にしたがって作動させられる。

第２ロッカーアーム２９が不作動のとき、制御されない形で移動することを防ぐために、螺旋状に巻かれた圧縮ばね３３が図１にしたがってエンジン上の固定された点３４に設けられる。ばねは第２ロッカーアームに対して、そのベアリング軸とカム要素３２を持つカムフォロワーローラ３１の接触点の間の実質的に中間に位置する点で作用しており、ロッカーアームは、その不作動の状態を含め、ばね力によってカム要素と当接するようにされている。第２ロッカーアーム２９は、カムシャフトの回転により、カム要素３２を介して下側から交互に、また、圧縮ばね３３により反対方向に交互に荷重が加えられるため、ロッカーアームベアリングは反対方向に負荷が加わり、第２ロッカーアームのベアリングブッシュとロッカーアーム軸との間におけるオイルフィルムが増加する。このことは、機構における摩耗が著しく減少することを意味する。

図２は本発明の変形例を示し、ここでは螺旋状に巻かれた圧縮ばねがエンジンにねじ３６によって固定される板ばね３５によって置き換えられている。板ばね３５が第２ロッカーアーム２９と、原則として、コイルばね３３が係合する点と同じ点で係合する。

本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、さらなる変形と改変は以下の特許クレームの範囲内にあると認めることができる。

本発明により起動されているバルブ機構の側面図である。バルブ機構の側面図の第２実施例を示す図である。

Claims

各エンジンシリンダーが少なくとも一つの排気バルブを持つ内燃エンジン（１１）用の排気バルブ機構であって、前記機構（１０）は、各シリンダーに設けられ、各ロッカーアームのカム要素（１５，３２）を持つカムシャフト（１６）の調整による排気バルブの通常の作動を行うためのロッカーアームシャフト（１３）上に設けられている主ロッカーアーム（１２）と、前記主ロッカーアーム上に配置され、排気ブレーキを機能させるためのロッカーアームシャフトに設けられる第２ロッカーアーム（２９）であって、排気ブレーキ機能は両方のロッカーアームの間で作動するピストンシリンダー（１９−２１）に油圧を供給することのより作動し、カムシャフトのカム要素（３２）のうちの一つを作動させることにより実行されるようにした第2ロッカーアームを有し、
前記第２ロッカーアームがばね力によりカムシャフト（１６）のカム要素（３２）と係合するように、ばね装置（３３；３５）がエンジン上の固定点（３４）と第２ロッカーアーム（２９）との間で作動するように配置されていることを特徴とする排気バルブ機構。
前記ばね装置（３３；３５）は、第２ロッカーアーム（２９）に対して、そのベアリングシャフト（１６）とそのカム要素（３２）との接触部位との間にある点において作用することを特徴とする請求項１に記載の排気バルブ機構。
前記ばね装置（３３；３５）は、第２ロッカーアーム（２９）に対して、そのベアリングシャフト（１６）とそのカム要素（３２）との接触部位との間の実質的に中間点において作用することを特徴とする請求項２に記載の排気バルブ機構。
前記カム要素（３２）との接触点部位はカムフォロワーローラ（３１）から成る請求項２又は３のいずれかに記載の排気バルブ機構。