JPH0619767Y2

JPH0619767Y2 - Ｏｈｖ式機関の動弁機構

Info

Publication number: JPH0619767Y2
Application number: JP1987066073U
Authority: JP
Inventors: 二郎永松
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1987-04-30
Filing date: 1987-04-30
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2002-04-30
Also published as: JPS63171607U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、ＯＨＶ式機関に於ける動弁機構の改良に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、吸気弁，排気弁をカムによって開閉させる機構
を動弁機構といい、自動車用ディーゼルエンジンでは、
ＯＨＶ（頭上弁；オーバヘッドバルブ）式或いはＯＨＣ
（頭上カム軸；オーバヘッドカム）式が採用されている
が、一般的には第８図の如きＯＨＶ式が広く採用されて
いる。

第８図はＯＨＶ式機関に於ける動弁機構の概略構成を示
し、このＯＨＶ式はカム１からタペット３，プッシュロ
ッド５，バルブロッカ７を経てバルブ９を開閉する方式
である。そして、この方式は、カムシャフト１１をクラ
ンクシャフト（図示せず）の近くに設置できるので、カ
ムシャフト１１の駆動が容易でシリンダヘッド（図示せ
ず）の脱着が容易にできる利点を有している。又、上記
タペット３は一般に中空で、その底部には第９図に示す
ように凹部１３が設けられている。そして、この凹部１
３にプッシュロッド５下端のボール部５ａが係合してお
り、この構造によってプッシュロッド５に角度がつけら
れて燃焼室形状に合わせる自由度が大きくなっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

然し、エンジンの高回転高負荷時にあっては燃料の燃焼
に大量の吸気を必要とし、又、低回転低負荷時には少量
の吸気量で足りるといったように機関の運転状態は様々
である。然し乍ら、従来の動弁機構はバルブのリフト量
が常に一定であるため、吸気量に過不足が生じて出力低
下を来す虞があった。尚、実開昭６１−５８６０６号公
報には、排気ブレーキ装置の作動を検出する検出手段
と、この検出手段が排気ブレーキ装置の作動を検出した
ときに排気バルブ系の油圧リフタの油圧を減圧する減圧
手段とを備えた内燃機関の動弁装置が開示されている
が、この考案は上述した不具合を解決し得るものではな
かった。

〔考案の目的〕

本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもので、運転条件
に応じてバルブのリフト量を可変として、エンジン出力
の低下を防止したＯＨＶ式機関の動弁機構を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

斯かる目的を達成するために、本考案は、カムとプッシ
ュロッドとの間にタペットを装着してなるＯＨＶ式機関
の動弁機構に於て、上記タペットを、カムの回転によっ
て上下動する可動シリンダと、その可動シリンダ内に嵌
合し上端部がシリンダブロックに固着された固着シリン
ダと、その固着シリンダと可動シリンダの底部内面との
間に設けられたコイルスプリングと、前記固着シリンダ
内を摺動し一端がプッシュロッドに係合し他端が可動シ
リンダの底部内面に当接する一又は二の断面略Ｔ字形状
のピストンにより構成し、その一又は二のピストンと固
着シリンダ及び可動シリンダとの間にオイルを充填し、
前記タペットに機関の運転状態に応じて前記オイルの油
圧を制御する手段を接続したものである。

〔考案の作用〕

本考案によれば、機関が低回転低負荷時の時にシリンダ
内の油圧を減圧することによって、プッシュロッドはカ
ムリフトと同一の距離を上昇する。又、機関が高回転又
は高負荷時の際にオイルをシリンダ内に充填した状態に
維持すれば、プッシュロッドはオイルの油圧によってカ
ムリフト以上の距離を上昇し、バルブリフト量が可変す
る。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。
尚、上記従来例と同一要素は同一符号を以って表示す
る。

第１図は本考案の第一実施例を示し、図に於て、１５は
従来のタペット３が挿着されていたシリンダブロック１
７の部位に挿着したシリンダ（可動シリンダ）で、この
シリンダ１５は上端が開口し、カム１の回転に連動して
上下動可能となっている。そして、このシリンダ１５内
には、上下両端が開口し、その上端部がシリンダブロッ
ク１７に固着されたシリンダ（固着シリンダ）１９が嵌
合されており、上記シリンダ１５はこのシリンダ１９に
案内されて上下動するようになっている。尚、図中、２
１はリテーナリングである。又、上記シリンダ１５とシ
リンダ１９との間にはコイルスプリング２３が介在され
ており、このコイルスプリング２３のばね力によってシ
リンダ１５がカム１に圧接されている。

而して、上記シリンダ１９内には、プレート部２５ａが
その内周面を摺動する断面略Ｔ字形状のピストン２５が
挿入されており、そのロッド部２５ｂはシリンダ１５の
底部方向に延設されている。そして、上記プレート部２
５ａにはプッシュロッド５のボール部５ａが係合する凹
部２５ｃが形成されており、ピストン２５のロッド部２
５ｂは当該プッシュロッド５の押圧力によってシリンダ
１５底部に押圧されている。更に、上記シリンダ１５と
ピストン２５との間にはオイルＯが充填されている。

このオイルＯは、シリンダ１５に接続された配管２７を
介してオイルレザーバ（図示せず）から供給されるもの
で、そのオイル流路には逆止弁２９及びチェックバルブ
３１が装着されている。そして、エンジンの高回転時或
いは高負荷時にこのチェックバルブ３１が閉鎖され、
又、エンジンの低回転低負荷時には当該チェックバルブ
３１がオイル流路を開放するように制御されており、シ
リンダ１５から排出されたオイルＯはチェックバルブ３
１を介してオイルレザーバに戻るようになっている。そ
の他、図に於て、３３はシリンダ１５の周壁に設けられ
たオイル導出入孔である。尚、上述したように、エンジ
ンの低回転低負荷時にはシリンダ１５内からオイルＯが
排出されてシリンダ１５内の油圧が減圧されるが、エン
ジンの運転状態が変化するに連れて、即ち、エンジンが
高回転或いは高負荷となるに連れて上記チェックバルブ
３１がオイル流路を閉鎖し、又、シリンダ１５内にオイ
ルＯが供給されるようになっている。

次に本実施例の機能について説明する。エンジンの低回
転低負荷時に上記チェックバルブ３１はオイル流路を開
放するが、この場合、カム１の回転に連動してシリンダ
１５が上昇した時、シリンダ１５内のオイルＯはピスト
ン２５に何等圧力を及ぼすことなくシリンダ１５から排
出されるため、第１図の如くピストン２５はカムリフト
Ｌ_１と同じ距離Ｌ_２だけ上昇する。すなわち、Ｌ_１＝Ｌ
_２の関係が成り立つ。

又、チェックバルブ３１が閉じた状態でカム１が回転し
てシリンダ１５が上昇すると、第２図に示すようにシリ
ンダ１９の内径がシリンダ１５の内径よりも小さいこと
もあって、シリンダ１５内のオイルＯがピストン２５に
作用して、当該ピストン２５をカムリフトＬ_１以上の距
離Ｌ_２を以って上昇させることとなる。この関係を第３
図に基づいて説明すると、シリンダ１５の内径をＤ_１，
シリンダ１９の内径をＤ_２、そして、ピストン２５のロ
ッド部２５ｂの径をＤ_３とすると、の関係が成り立ち、Ｌ_１＜Ｌ_２となる。そして、この関
係を図示したのが第４図で、チェックバルブ３１を閉鎖
してシリンダ１５内のオイルＯの油圧を利用してピスト
ン２５を上昇させると、ピストン２５にカムリフトＬ_１
以上のリフト量が得られ、延いてはカムリフトＬ_１以上
のバルブリフト量が得られることとなる。

従って、一般に、エンジンは高回転時及び高負荷時に多
量の吸気を必要とするので、上記チェックバルブ３１の
開閉パターンを、第５図に示すように、エンジンの高回転高負荷時、高回転低負荷時、低回転高負荷時、に於てチェックバルブ３１を閉鎖し、又、低回転低負荷時に於てチェックバルブ３１が開放されるように制御して
おけば、エンジンの運転状態に応じてバルブリフト量が
変化してエンジンに適量の吸気量を導入することができ
ることとなる。

本実施例はこのように構成されているから、エンジンの
高回転時又は高負荷時にオイル流路がチェックバルブ３
１によって閉鎖される。そして、斯様にオイル流路が閉
鎖された状態でカム１が回転してシリンダ１５が上昇す
ると、第２図及び第３図に示すようにシリンダ１５内の
オイルＯがピストン２５に作用して、ピストン２５をカ
ムリフトＬ_１以上の距離Ｌ_２を以って上昇させることと
なり、この場合、ピストン２５の移動に連動してバルブ
リフト量が大きくなりエンジンに多くの吸気がなされ
る。そして、シリンダ１５は、カム１が回転するに従い
コイルスプリング２３の復元力によって下降し、これに
合わせてバルブが吸気口を閉鎖する。

一方、エンジンが低回転低負荷時の場合には、カム１の
回転に連動してシリンダ１５が上昇しても、シリンダ１
５内のオイルＯはピストン２５に何等油圧を及ぼすこと
なくシリンダ１５からチェックバルブ３１を介して排出
されるため、カムリフトＬ_１と同じ距離Ｌ_２だけピスト
ン１９は上昇する。従って、この場合には高回転高負荷
時等に比してバルブリフト量が少なくなり、少量の吸気
量で足りる状態のエンジンに少ない吸気がなされる。そ
して、シリンダ１５は、カム１が回転するに従いコイル
スプリング２３の復元力によって同様に下降する。

このように、本実施例は、エンジンの運転状態に応じて
バルブリフト量が可変するので、吸気量の過不足による
出力の低下が防止できることとなった。

第６図は本考案の第二実施例を示す。尚、上記第一実施
例と同一のものには同一符号を付してそれらの構造説明
は省略する。

本実施例は上下両端が開口し且つその内周面に段部を設
けて下段側を大径としたシリンダ（固着シリンダ）３５
をシリンダ（可動シリンダ）１５内に嵌合すると共に、
当該シリンダ３５内に、プレート部３７ａ，３９ａが夫
々シリンダ３５の大径部内周面及び小径部内周面を摺動
する断面略Ｔ字形状のピストン３７，３９を装着したも
のである。そして、エンジンの停止時には、ピストン３
９のロッド部３９ｂがピストン３７のプレート部３７ａ
に当接し、又、ピストン３７のロッド部３７ｂがシリン
ダ１５の底部に当接しており、これらのピストン３７，
３９は上記プレート部３９ａに設けた凹部３９ｃに係合
するプッシュロッド５によって、シリンダ１５の底部に
押圧されている。更に、上記シリンダ１５とピストン３
７、そして、当該ピストン３７とピストン３９との間に
はオイルＯが充填されている。

これらのオイルＯは、分岐してシリンダ１５に接続され
た配管２８を介してオイルレザーバ（図示せず）から夫
々供給されるもので、そのオイル分岐流路には逆止弁２
９及びチェックバルブ３１ａ，３１ｂが各々装着されて
いる。そして、エンジンの高回転時又は高負荷時にチェ
ックバルブ３１ａ，３１ｂを閉じてオイル流路を閉鎖
し、又、エンジンの低回転低負荷時にチェックバルブ３
１ａ，３１ｂが開いてオイル流路を開放するように制御
されている。尚、各シリンダ１５，３５から排出された
オイルＯは、夫々チェックバルブ３１ａ．３１ｂを介し
てオイルレザーバに戻るようになっている。その他、図
に於て、４１はシリンダ１５の周壁に設けられたオイル
導出入孔で、このオイル導出入孔４１からピストン３
７，３９間にオイルＯが導出入されるようになってい
る。又、４３はＯ−リングである。尚、上記第一実施例
と同様、エンジンの低回転低負荷時にはシリンダ１５，
３５からオイルＯが排出されてシリンダ１５，３５内の
油圧が減圧されるが、エンジンが高回転或いは高負荷と
なるに連れて上記チェックバルブ３１ａ，３１ｂがオイ
ル流路を閉鎖し、又、シリンダ１５，３５内にオイルＯ
が供給されるようになっている。

本実施例はこのように構成されており、次にその機能を
第７図に基づいて説明する。

エンジンの低回転低負荷時に上記チェックバルブ３１
ａ，３１ｂはオイル流路を開放するが、この場合、カム
１の回転によってシリンダ１５が上昇した時、シリンダ
１５，３５内のオイルＯはピストン３７，３９に何等圧
力を及ぼすことなくシリンダ１５，３５から排出される
ため、ピストン３７，３９はカムリフトＬ_１と同じ距離
Ｌ_２だけ上昇する。即ち、Ｌ_１＝Ｌ_２の関係が成り立
つ。

そして、シリンダ１５の内径をＤ_１，シリンダ３５の大
径部の内径をＤ_２、又、シリンダ３５の小径部の内径を
Ｄ_３、各ピストン３７，３９のロッド部３７ｂ、３９ｂ
の径を夫々ｄ_１，ｄ_２とすると、 (1)チェックバルブ３１ａ，３１ｂ双方を閉鎖したと
き、の関係が成り立ち、又、 (2)チェックバルブ３１ａを閉鎖し、チェックバルブ３
１ｂを開放したとき、 (3)チェックバルブ３１ａを開放し、チェックバルブ３
１ｂを閉鎖したとき、の関係が夫々成立し、いずれもＬ_１＜Ｌ_２となる。

従って、上記チェックバルブ３１ａ，３１ｂの開閉パタ
ーンを、上記第一実施例の如く例えば、エンジンの高回転高負荷時、高回転低負荷時、低回転高負荷時、に於てチェックバルブ３１ａ，３１ｂの少なくとも何れ
か一方を閉鎖し、又、低回転低負荷時に於て各チェックバルブ３１ａ，３１ｂの双方が開放さ
れるように制御しておけば、エンジンの運転状態に応じ
てバルブリフト量が変化してエンジンに適量の吸気量を
導入することができる。

而して、本実施例によっても、チェックバルブ３１ａ，
３１ｂの少なくとも一方が閉じた状態でカム１が回転し
てシリンダ１５が上昇すると、第６図及び第７図に示す
ようにシリンダ１５，３５内のオイルＯがピストン３
７，３９に作用して、各ピストン３７，３９をカムリフ
トＬ_１以上の距離Ｌ_２を以って上昇させることとなる。
そして、この場合、ピストン３７，３９の移動に連動し
てバルブリフト量が大きくなり、エンジンに多くの吸気
がなされる。そして、シリンダ１５は、カム１が回転す
るに従いコイルスプリング２３の復元力によって下降
し、これに合わせてバルブが吸気口を閉鎖する。

一方、エンジンが低回転低負荷時の場合には、カム１の
回転に連動してシリンダ１５が上昇しても、シリンダ１
５，３５内のオイルＯはピストン３７，３９に何等油圧
を及ぼすことなくシリンダ１５，３５からチェックバル
ブ３１ａ，３１ｂを介して排出されるため、カムリフト
Ｌ_１と同じ距離Ｌ_２だけピストン３７，３９は上昇す
る。従って、この場合には高回転高負荷時等に比してバ
ルブリフト量が少なくなり、少ない吸気量で足りる状態
のエンジンに少ない吸気がなされることとなる。このよ
うに、本実施例によってもエンジンの運転状態に応じて
バルブリフト量が可変となるので、所期の目的を達成す
ることが可能である。

尚、各チェックバルブ３１ａ，３１ｂに対する上記(1)
乃至(3)の開閉制御は、エンジンの運転状態を細かく分
類し、夫々の運転状態に応じて何れのチェックバルブ３
１ａ，３１ｂを閉鎖するかを選択して制御することが望
ましい。

又、上記各実施例は、本考案を吸気バルブのバルブリフ
ト量の可変に用いたが、本考案を同時に排気バルブのバ
ルブリフト量の調整に用いることによって、エンジンの
運転状態に応じて好ましい吸気及び排気が可能となり、
エンジン出力の低下を確実に防ぐことが可能となる。

〔考案の効果〕

以上述べたように、本考案によれば、機関の運転状態に
応じてバルブリフト量を可変としたので、エンジン出力
の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例に係る動弁機構の構成図、
第２図はエンジンの高回転時又は高負荷時に於ける上記
第一実施例に係る動弁機構の構成図、第３図は第一実施
例に係る動弁機構の機能説明図、第４図はチェックバル
ブを開閉した状態に於けるバルブリフト量の変化を示す
説明図、第５図はチェックバルブの開閉パターンの説明
図、第６図は本考案の第二実施例に係る動弁機構の構成
図、第７図は第二実施例に係る動弁機構の機能説明図、
第８図は従来のＯＨＶ式機関に於ける動弁機構の概略構
成図、第９図は従来のタペットの要部断面図である。１……カム、５……プッシュロッド、１５，１９，３５
……シリンダ、１７……シリンダブロック、２３……コ
イルスプリング、２５，３７，３９……ピストン、２５
ａ，３７ａ，３９ａ……プレート部、２５ｂ，３７ｂ，
３９ｂ……ロッド部、２９……逆止弁、３１，３１ａ，
３１ｂ……チェックバルブ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】カムとプッシュロッドとの間にタペットを
装着してなるＯＨＶ式機関の動弁機構に於て、上記タペ
ットを、カムの回転によって上下動する可動シリンダ
と、その可動シリンダ内に嵌合し上端部がシリンダブロ
ックに固着された固着シリンダと、その固着シリンダと
可動シリンダの底部内面との間に設けられたコイルスプ
リングと、前記固着シリンダ内を摺動し一端がプッシュ
ロッドに係合し他端が可動シリンダの底部内面に当接す
る一又は二の断面略Ｔ字形状のピストンにより構成し、
その一又は二のピストンと固着シリンダ及び可動シリン
ダとの間にオイルを充填し、前記タペットに機関の運転
状態に応じて前記オイルの油圧を制御する手段を接続し
たことを特徴とするＯＨＶ式機関の動弁機構。