JPH0439369Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジンの動弁装置、特に車両用エ
ンジンのオーバヘツドバルブ式動弁装置に関する
ものである。

（従来の技術） 従来、トラツク等の車両用デイゼルエンジンに
おいては、クランク軸に連動して駆動される動弁
カムと、同動弁カムによつて駆動されるタペツト
と、上記タペツトによつて駆動されエンジンの給
気弁及び排気弁をロツカアームを介して開閉する
プツシユロツドとを具えたオーバヘツドバルブ式
動弁装置が広く用いられている。一方、トラツク
等車両用のエンジンは、アイドル回転数から最高
回転数まで広い範囲の回転数域にわたつて、しか
も頻繁に変動する回転数及び負荷条件の下で運転
されるが、一般に、エンジンの低速回転時と高速
回転時とでは、優れたエンジン性能即ち出力、燃
費、排ガス性能を得るために必要な給気弁の開閉
タイミング（リフトを含む。以下同じ）が異る。
従つて、低速回転時及び高速回転時の双方におい
て、良好なエンジン性能を確保するためには、エ
ンジンの運転状態に応じて、給気弁の開閉タイミ
ングを変化させることが望ましく、同様に、排気
弁の開閉タイミング（リフトを含む。以下同じ）
を変化させることによつて、排気抵抗が変化し、
これも亦エンジン性能に少なからぬ影響を及ぼす
ので、結局エンジンの運転状態に応じて、何等か
の手段により給気カムの有効プロフイル即ち幾何
学的なプロフイルではなく給気弁の開弁に直接関
与するプロフイルを変化させ、更にその影響は給
気カムほど大きくはないが、排気カムの有効プロ
フイルを同様に変化させることが望ましい。しか
し、従来のオーバヘツドバルブ式動弁装置を具え
たエンジンでは、給気カム及び排気カムの双方
が、エンジンの運転状態とは無関係に一定のプロ
フイルを有するので、運転領域全般にわたつて良
好なエンジン性能を得ることは困難である。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、給気弁及び（又は）排気弁の開閉を
司掌する給気カム及び（又は）排気カム（以下場
合により動弁カムと指称する）の有効開閉タイミ
ングを、エンジンの運転状態に応じて適宜変化さ
せることによつて、エンジンの略全運転領域にわ
たり良好なエンジン性能を発揮し得るようにした
動弁装置を提供することを目的とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記目的を達成するために創案され
たもので、エンジンのクランク軸に連動して駆動
される動弁カムと、上記動弁カムに当接してスイ
ングアーム軸の周りを揺動し、プツシユロツド等
の伝動部材を介して給気弁及び（又は）排気弁を
開閉するスイングアームとを具えてなるものにお
いて、上記スイングアームの内部に、スイングア
ーム軸内に形成された作動油供給路に逆止弁を介
して連通する油室が設けられ、同油室は、前記動
弁カムのリフトを作動油を介して上記伝動部材に
伝達するピストンと、同油室を通常時密閉する常
閉弁とを具え、更に同常閉弁は、エンジンの運転
状態に応じて作動する開弁装置により、上記スイ
ングアームの揺動行程の中間位置で開放され得る
ように構成されたことを特徴とするエンジンの動
弁装置を要旨とするものである。

（作用） 上述した本考案の構成によれば、動弁カムの回
転によつてスイングアームがスイングアーム軸の
周りに揺動せしめられ、スイングアームの揺動変
位が、油室内に摺動自在に嵌装されたピストンに
作動油を介して伝達され、更に同ピストンからプ
ツシユロツド等の伝動部材を介して給気弁及び
（又は）排気弁に伝達される構成となつているの
で、エンジンの運転状態に応じて、上記油室に設
けられた常閉弁をスイングアームの揺動行程の途
中で開弁装置により適時開放することによつて、
以後の動弁カムのリフトを無効リフトとし、換言
すれば給気弁及び（又は）排気弁の開閉タイミン
グ特にリフト及び閉タイミングを適宜に変更する
ことができるものである。

（実施例） 以下本考案の実施例を添付図面について具体的
に説明する。

図中符号１０は、図示しないエンジンのクラン
ク軸に連動して駆動されるカム軸であつて、その
上に動弁カム１２が形成されている。（なお、動
弁カム１２は、給気弁を開閉する給気カム及び排
気弁を開閉する排気カムの何れでもよい。）１４
は上記カム軸１０の軸線に対し実質的に平行な軸
線を有するスイングアーム軸、１６はその一端を
上記スイングアーム軸１４上に回転自在に枢着さ
れ、他端自由端部に上記カム１２に当接するロー
ラ１８を具えたスイングアーム、２０は上記スイ
ングアーム軸１４内に形成された作動油供給路で
あつて、図示しないエンジンのオイルギヤラリ又
はオイルポンプ等の圧油源に連通している。２２
は上記スイングアーム１６内に形成され、逆止弁
２４を介して上記作動油供給路２０に連通された
油室であつて、同油室のローラ１８上方に形成さ
れたシリンダ部２２′内に摺動自在のピストン２
６が嵌装され、同ピストンの頂面に凹設された球
面座２８内にプツシユロツド３０の下端ボール部
が装入されている。また上記油室２２には、スプ
リング３２によつて常時閉方向に付勢されている
常閉弁３４が設けられ、同常閉弁３４の上方に
は、同弁をスプリング３２に抗して開くための摺
動部材３６が配設されている。摺動部材３６は、
図示の場合、二位置式のエアシリンダとして例示
されているアクチユエータ３８と協働し、これら
摺動部材３６とアクチユエータ３８とによつて、
開弁装置４０が構成されている。上記アクチユエ
ータ即ちエアシリンダ３８のピストン両側室は、
夫々電磁弁４２及び４４を介して選択的に圧縮空
気源４６に連結され、また電磁弁４２及び４４
は、エンジンの運転状態例えば回転数及び負荷を
検知して両弁を選択的に付勢するコントローラ４
８によつて制御される。更に上記プツシユロツド
３０の図示しない上端部は、周知の態様でロツカ
アームの一端に作動的に連結され、同ロツカアー
ムの他端は給気弁又は排気弁の弁ステム頂部と協
働し、ロツカアームの揺動によつて給気弁又は排
気弁が開閉される。

上記構成において、エンジンの或る運転状態例
えば低速高負荷時には、コントローラ４８の指令
により、電磁弁４２が付勢されて圧縮空気源４６
からの圧縮空気がピストン下側室に供給されると
共に、電磁弁４４が消勢されてピストン上側室が
大気に連通され、第１図に実線で示すように、ピ
ストン軸の下端部５０が上昇位置にある。一方、
カム軸１０の回転に伴ないカム１２によつてロー
ラ１８が押上げられ、スイングアーム１６がスイ
ングアーム軸１４の周りを揺動するが、ピストン
軸下端部５０が上昇位置にあるので、スイングア
ーム１６上の摺動部材３６は上記ピストン軸下端
部５０に当接せず、常閉弁３４はスプリング３２
によつて閉位置に維持されている。このためスイ
ングアーム軸１４内の作動油供給路２０から逆止
弁２４を介して油室２２内に供給された作動油
は、同油室内に密封され、スイングアーム１６の
揺動運動は、ピストン２６を介してプツシユロツ
ド３０に全て伝達される。この結果、横軸に時間
Ｔ又はクラン角をとり、縦軸に弁リフトＬをとつ
て示した第２図のタイム−エリア線図において、
実線Ａで示したような、弁リフト特性が得られ
る。この弁リフト特性Ａは、車両用デイゼルエン
ジンのように、低速高負荷時の吸入空気量が不足
気味でより多くの空気量が望まれる場合に好適で
あり、エンジンの出力や燃費、車両の加速性能等
を改善することができる。次に、エンジンの他の
運転状態例えば部分負荷及び高速回転時には、コ
ントローラ４８の指令により、電磁弁４４が付勢
されて圧縮空気がピストン上側室に供給されると
共に、電磁弁４２が消勢されてピストン下側室が
大気に連通され、第１図に鎖線で示すように、ピ
ストン軸の下端部５０が下降位置に変位する。ピ
ストン軸下端部５０が下降しているので、スイン
グアーム１６の揺動行程の途中で摺動部材３６が
ピストン軸下端部に当接して、スプリング３２が
克服され常閉弁３４が開かれる。常閉弁３４の開
弁後は油室２２内の作動油が自由に外部（例えば
エンジンのオイルパン）に流出することができる
ので、その後のスイングアーム１４の揺動変位は
プツシユロツド３０に伝達されず、スイングアー
ム１４は所謂ロストモーシヨン（空働き）を行な
うこととなる。この結果、給気弁又は排気弁は、
第２図中に二点鎖線Ｂで示した弁リフト特性に従
がい開閉される。この弁リフト特性Ｂは、車両用
デイゼルエンジンの場合、吸入空気が過剰気味で
ポンプ損失が大きい運転領域において、吸入空気
量を必要にして十分な量に近づけ、ポンプ損失を
低減して燃費を改善するのに有効である。その後
スイングアーム１６が下降行程に入ると、摺動部
材３６がピストン軸下端部５０から離れるので、
常閉弁３４がスプリング３２によつて自動的に閉
止され、このとき油室２２内にスイングアーム軸
１４内の作動油供給路２０から逆止弁２４を経て
作動油が補給される。

上述したように、二位置式のアクチユエータ３
８によつて、エンジンの運転状態に応じ、給気弁
及び（又は）排気弁のタイム−エリア特性をＡ及
びＢの二様に切換えることによつて、略全運転領
域において、優れたエンジン性能（出力、燃費及
び排ガス性能）を発揮することができるが、更
に、周知の三位置式エアシリンダを利用すること
によつて、給気弁及び（又は）排気弁のタイム−
エリア特性を肌目細かく（三様に切り換えること
もできる。なお又、ストローク制御が可能なエア
シリンダ等の圧力応動装置や、偏心輪を利用した
アクチユエータ、電動機とねじ・ナット機構とを
組合わせたアクチユエータ等を採用すれば、エン
ジンの運転状態に応じて、連続的に給気弁および
（又は）排気弁のタイム−エリア特性を制御する
こともできる。なお、本考案の実施に際しては、
勿論給気弁及び排気弁の双方に本考案を適用する
ことが最も好ましいが、スペース上の制約その他
の事情から給気弁及び排気弁の一方を選択しなけ
ればならないときは、給気弁の動弁系に本考案を
適用した方が有利である。しかし、既に述べたよ
うに、排気弁の動弁系に本考案を適用しても、そ
れなりの効果を奏し得るものである。

（考案の効果） 叙上のように、本考案に係るエンジンの動弁装
置は、エンジンのクランク軸に連動して駆動され
る動弁カムと、上記動弁カムに当接してスイング
アーム軸の周りを揺動し、プツシユロツド等の伝
動部材を介して給気弁及び（又は）排気弁を開閉
するスイングアームとを具えてなるものにおい
て、上記スイングアームの内部に、スイングアー
ム軸内に形成された作動油供給路に逆止弁を介し
て連通する油室が設けられ、同油室は、前記動弁
カムのリフトを作動油を介して上記伝動部材に伝
達するピストンと、同油室を通常時密閉する常閉
弁とを具え、更に同常閉弁は、エンジンの運転状
態に応じて作動する開弁装置により、上記スイン
グアームの揺動行程の中間位置で開放され得るよ
うに構成されたことを特徴とし、エンジンの略全
運転領域において良好なエンジン性能を発揮させ
ることができる構造簡単で安価な動弁装置を提供
することができるので、実用上有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略側断面
図、第２図は第１図の動弁装置におけるタイム−
エリア線図である。 １０……カム軸、１２……カム、１４……スイ
ングアーム軸、２６……プランジヤ、１６……ス
イングアーム、３０プツシユロツド、１８ロー
ラ、３４……常閉弁、２０……作動油供給路、３
６……摺動部材、２２……油室、３８……アクチ
ユエータ、２４……逆止弁、４０……開弁装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンのクランク軸に連動して駆動される動
   弁カムと、上記動弁カムに当接してスイングアー
   ム軸の周りを揺動し、プツシユロツド等の伝動部
   材を介して給気弁及び（又は）排気弁を開閉する
   スイングアームとを具えてなるものにおいて、上
   記スイングアームの内部に、スイングアーム軸内
   に形成された作動油供給路に逆止弁を介して連通
   する油室が設けられ、同油室は、前記動弁カムの
   リフトを作動油を介して上記伝動部材に伝達する
   ピストンと、同油室を通常時密閉する常閉弁とを
   具え、更に同常閉弁は、エンジンの運転状態に応
   じて作動する開弁装置により、上記スイングアー
   ムの揺動行程の中間位置で開放され得るように構
   成されたことを特徴とするエンジンの動弁装置。