JP4009477B2 - エンジンバルブの可変運転用液圧システムを有する内燃機関の改良 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、以下のタイプのエンジンに関する。
すなわち、エンジンは、各シリンダーに対して少なくとも一つの給気弁及び少なくとも一つの排気弁を備える。各弁はそれぞれ弾力手段を備える。弾力手段は、それぞれの給気及び排気ダクトと燃焼室との間の連通を制御するために弁を閉位置に戻す。
エンジンは、それぞれのタペットによりエンジンのシリンダーの給気弁及び排気弁を運転するためのカムシャフトを備える。このシャフトのカムにより、各給気弁及び各排気弁は駆動される。
上記タペットの少なくとも一つは、加圧流体を入れる液圧チャンバーを含む液圧手段の介在を経て、上記弾力戻り手段の動きに対して、それぞれの給気又は排気弁を制御する。
上記液圧チャンバーは、弁をそれぞれのタペットから切り離してそれぞれの弾力戻り手段の動作の下で弁が迅速に閉じるようにするために、ソレノイドバルブを介して、出口チャンネルに接続可能である加圧流体を入れる。
上記液圧手段は、さらに、弁のステムと協働しガイドブッシュに滑動可能に取り付けられたピストンをさらに備える。上記ピストンは、ガイドブッシュの内側でピストンによって区画される可変容積チャンバーに対面して配置される。上記可変容積チャンバーは、上記ガイドブッシュの端部開口によって、加圧液を入れる液圧チャンバーに連通する。弁のストロークをその閉付近で遅くなるように上記可変容積チャンバーと加圧液を入れる液圧チャンバーとの間の連通ポートを制限するために、上記ピストンは、弁の閉ストロークの最後の伸びの間、上記端部開口に挿入されるようになっている端部付属物を有する。
【０００２】
上記タイプのエンジンは、例えば、本願出願人による欧州特許出願ＥＡ−Ａ−０８０３６４２及びＥＰ−Ａ−１０９１０９７に開示され、説明されている。
【０００３】
本発明の目的は、エンジン弁の可変運転用システムの動作をできるだけ効率がよく信頼できるようにするため、本願出願人が以前に提案した解決法をさらに改良することである。
【０００４】
この目的達成のため、発明の対象は、上記した特徴をすべて備えるとともに、バルブステムを作動する上記ピストンがそれぞれのタペットの軸と揃えられた軸を有し、かつ、バルブステムを作動するためピストンのガイドブッシュの一体的な延長を構成する管状要素に上記タペットが滑動可能に取り付けられることを特徴とするエンジンである。
【０００５】
上記特徴により、システムの信頼性は、その中にタペットが滑動自在に取り付けられる管状要素が、エンジンの任意の運転状態において、その取り付け位置に（例えば、固定ピンにより）安定して固定されることに対し、公知の解決法と比べ、特に改良されている。耕地の解決法では、タペットがその中に滑動可能に取り付けられる管状要素は、エンジンンのシリンダーヘッドにそれぞれの座内にねじ止めされた分離ブッシュであり、その結果、ねじがゆるむ危険を受け入れなければならない。
【０００６】
さらなる特徴に従い、管状ボデーは、一つの部品で作られてステムを駆動するためのピストンのガイドブッシュとタペットを案内するための管状要素との両方を形成するが、その内部に上記した加圧チャンバーを形成し、加圧オイルを供給するためのパイプと上記チャンバーを連通させるために少なくとも一つの径方向開口を有する。さらなる特徴によれば、連通している上記径方向開口がオイル供給パイプと揃えられることを保証するために、基準手段は上記管状ボデーの正しい角度位置のために供せられる。この解決法は、角度取り付け位置に対して基準手段を構想しない公知の解決法よりも優れている。管状ボデーは、任意の角度取り付け位置に対して連通のセットアップを確実にするように供給されたオイルと連通するための周囲ライナによって取り囲まれる。
【０００７】
上記公知の解決法と比べ、本発明は、加圧オイルが占める空間を実質的に減らすことができるという利点を与え、システムの弾力を減らすことができ、その結果、より高いエンジン回転数（ｒ．ｐ．ｍ．）を達成する可能性を有する。この後者の特徴は、例えばスポーツカーのエンジンの場合には、特に重要である。
【０００８】
本発明のさらなる特徴と利点は、添付図面を参照し、以下の記載から分かるであろう。これらは、限定するものではなく、例にすぎない。
【０００９】
図１を参照すると、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１０９１０９７と同様に、本願出願人が出願した前述の欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０８０３６４２に開示された内燃機関は、マルチシリンダーエンジンであり、例えば、一列に揃えた５つのシリンダーを有するエンジンであり、シリンダーヘッド１を備える。
【００１０】
ヘッド１は、各シリンダーに対して、ヘッド１のベース面３に形成されたキャビティー２を備え、キャビティー２は、２つの給気ダクト４，５と２つの排気ダクト６がその中に割り当てられる燃焼室を形成する。２つの給気ダクト４，５と燃焼室２との連通は、従来のポペットあるいはマッシュルームタイプの２つの給気弁７によって制御され、それぞれヘッド１のボデー内に滑動可能に取り付けられたステム８を備える。各弁７は、ヘッド１の内側面と弁のエンドキャップ１０との間に配置されたスプリング９により閉位置まで戻される。給気弁７の開は、ヘッド１のサポート内に軸１２のまわりに滑動可能に取り付けられかつ弁を運転するための複数のカム１４を備えるカムシャフト１１によって、以下に記載するように制御される。
【００１１】
給気弁７を運転するための各カム１４は、軸１７に沿って滑動可能に取り付けられたタペット１６のキャップ１５と協働する。軸１７は、図示したケースでは、ブッシュ内に、弁７の軸に関して略９０度に向けられ（タペットは、図３に図示されたように、一直線に並べて取り付けられてもよい）、ブッシュ１８内において、予め組み立てられたサブアセンブリ２０のボデー１９によって運ばれる。以下に詳細に述べるように、サブアセンブリ２０は、給気バルブの運転に協働するすべての電気的及び液圧的デバイスを受け入れる。タペット１６は、スラストを弁７のステム８に伝え、チャンバーＣ内に存在する加圧液（典型的には、エンジン潤滑回路から来るオイル）と、サブアセンブリ２２のボデー１９によっても運ばれるブッシュ２２により構成される円筒ボデー内に滑動可能に取り付けられるピストンとを介して、弾力手段９の動作に対して後者を開くようにする。再び図１に開示された公知の解決法にしたがって、各給気弁７と協働する加圧液を含むチャンバーＣは、ソレノイド弁２４を介して、出口チャンネル２３と連通させることができる。ソレノイド弁２４は、本明細書で説明する機能に適した任意の公知のタイプのものとしてよく、加速器の位置やエンジンの回転数など、エンジンの運転パラメータを示す信号Ｓにしたがって、符号２５により全体を示している電気制御手段により制御される。ソレノイド弁２４が開いているとき、チャンバーＣはチャンネル２３と連通し、チャンバーＣに存在する加圧液は上記チャンネルに流れ込み、それぞれの給気弁７の各タペット１６が開放され、次に、上記給気弁７は、戻りスプリング７の作用により、その閉位置に急速に戻る。したがって、チャンバーＣと出口チャンネル２３との間の連通を制御することにより、各給気弁７の開時間と開ストロークとを所望のように変えることが可能である。
【００１２】
種々のソレノイド弁２４の出口チャンネル２３は、すべて、一つの同じ縦チャンネル２６内に開く。チャンネル２６は、その一つのみを図１では見ることができる１又は２以上の圧力アキュムレータ２７と連通する。協働するブッシュ１８を有するすべてのタペット１６と、協働するブッシュ２２を有するピストンと、ソレノイド弁２４及び対応するチャンネル２３，２６とは運ばれ、予め組み立てられたサブアセンブリ２０の上記したボデー１９内に作られ、速度の利点とエンジンの組み立て易さをもたらす。
【００１３】
各シリンダーと協働する排気弁８０は、図１に図示された実施例において、それぞれのタペット２９により、カムシャフト２８による従来の方法で、制御される。
【００１４】
図２は、予め組み立てられたサブアセンブリのボデー１９を、拡大スケールで図示する。
【００１５】
図２は、本発明によりエンジンの実施例に適用される可変制御弁の単純化されたバージョンを図示し、タペット１６の軸は弁を作動するためにピストン２１の軸と揃えられている。本発明の図示された例は、バンクあたり４つのシリンダーを有する８気筒Ｖ型エンジンの場合に関する。図２において、図１と共通の部品は、同じ参照番号で示している。カム（図２には図示せず）の回転により、キャップ１５のスラストは、スプリング１５ａの動作に対してタペット１６を連続して下げる。チャンバーＣに存在する加圧オイルは、弁のステムを駆動するピストン２１を連続して動かす。チャンバーＣは、ソレノイド弁２４により加圧オイルを空にすることができる。
【００１６】
図３を見れば明らかなように、図示された実施例においてバルブステムを動作させるためのピストンを案内するブッシュ２２は、タペット１６に対するガイドとして働く管状部１００を有する単一部品内で長くされている。
【００１７】
さらに、図３から分かるように、単一の管状ボデーは、ピストン２１を案内するブッシュ２２とタペット１６を案内する管状部１００とを形成するが、さらに、その内部に、高圧のチャンバーＣを形成する。チャンバーＣは、管状ボデーに作られた径方向の穴を通って加圧オイルが供給されるためのパイプ１０１と連通する。
【００１８】
管状ボデー２２／１００が、パイプ１０１に対面する径方向穴２１に関して、正しい角度位置に取り付けられることを保証するため、管状ボデーは外溝１０３を有する。外溝１０３は、シリンダーヘッドのボデー内にねじ込まれたグラブねじ１０４に係合する。
【００１９】
管状ボデー２２／１００は、環状のフランジ１０５を備える。フランジ１０５は、ワッシャ１０６を介してシリンダーヘッドの環状のコントラスト面に押圧される。フランジ１０５は、シリンダーヘッドに作られたねじが切られた円筒状キャビティにねじ込まれたリングナット１０７により位置保持される。
【００２０】
エンジン給気弁の場合に関して実施例を説明したが、本発明は給気弁と排気弁の両方に適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願出願人による欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０８０３６４２に開示された内燃機関のシリンダーヘッドの断面図である。
【図２】 本発明に係るバンクあたり４つのシリンダーを有する８気筒Ｖ型エンジンのシリンダーヘッドの断面図である。
【図３】 図２の拡大詳細図である。
【符号の説明】
４，６ 排気ダクト
８ 給気弁
９ 弾力手段
１１ カムシャフト
１４ カム
１６ タペット
２１ ピストン
２２ ガイドブッシュ
２４ ソレノイドバルブ
２６ 出口チャンネル
１０１ パイプ
１０２ 開口
Ｃ チャンバー

Claims (1)

1. 内燃機関であって、
   機関は、各シリンダーに対して少なくとも一つの給気弁（７）及び少なくとも一つの排気弁を備え、各弁はそれぞれ弾力手段（９）を備え、弾力手段は、それぞれの給気ダクト及び排気ダクト（４，６）と燃焼室との間の連通を制御するために弁を閉位置に戻し、
   機関は、それぞれのタペット（１６）により機関のシリンダーの給気弁及び排気弁を運転するためのカムシャフト（１１）を備え、該シャフトのカム（１４）により各給気弁及び各排気弁が駆動され、
   上記タペット（１６）の少なくとも一つは、加圧流体を入れる液圧チャンバー（Ｃ）を含む液圧手段の介在を経て、上記弾力手段の動きに対して、それぞれの給気弁又は排気弁を制御し、
   上記液圧チャンバーは、弁をそれぞれのタペット（１６）から切り離してそれぞれの弾力手段（９）の動作の下で弁が迅速に閉じるようにするために、ソレノイドバルブ（２４）を介して、出口チャンネル（２６）に接続可能である加圧流体を含み、
   上記液圧手段は、さらに、弁のステム（８）と協働しガイドブッシュ（２２）に滑動可能に取り付けられたピストン（２１）をさらに備え、該ピストンは、ガイドブッシュ（２２）の内側でピストンによって区画される可変容積チャンバー（３４）に対面して配置され、該可変容積チャンバーは、上記ガイドブッシュの端部開口によって、加圧流体を入れる上記液圧チャンバー（Ｃ）に連通し、上記ピストンは、弁のストロークをその閉付近で遅くなるように上記可変容積チャンバーと加圧流体を入れる液圧チャンバーとの間の連通ポートを制限するために、弁の閉ストロークの最後の伸びの間、上記端部開口に挿入されるように設計された端部付属物を有し、
   弁のステム（８）を動かすための上記ピストン（２１）がそれぞれのタペットの軸と揃えられた軸を有し、かつ、弁のステム（８）を動かすためピストン（２１）を案内するためのガイドブッシュ（２２）の一体的な延長を構成する管状要素（１００）に、上記タペットが滑動可能に取り付けられ、
   管状ボデーは、一つの部品で作られ、弁のステム（８）を駆動するためのピストン（２１）の上記ガイドブッシュ（２２）と、タペットを案内するための上記管状要素（１００）との両方を有すると共に、ガイドブッシュ（２２）と管状要素（１００）との間であってその内部に上記液圧チャンバー（Ｃ）を有し、更に、上記液圧チャンバー（Ｃ）を加圧流体を供給するためのパイプ（１０１）と連通させるための少なくとも一つの径方向開口（１０２）を有し、
   連通している上記径方向開口（１０２）が上記パイプ（１０１）と揃えられることを保証するために、上記管状ボデー（２２，１００）の正しい角度位置用の基準手段を有し、
   該基準手段は、管状ボデーに形成された外溝（１０３）であって、シリンダーヘッドの本体内にねじ込まれたグラブねじ（１０４）に係合する外溝（１０３）を有することを特徴とする、内燃機関。

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