JPH09112233A - エンジンのバルブメカニズム - Google Patents

エンジンのバルブメカニズム

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JPH09112233A
JPH09112233A JP29755395A JP29755395A JPH09112233A JP H09112233 A JPH09112233 A JP H09112233A JP 29755395 A JP29755395 A JP 29755395A JP 29755395 A JP29755395 A JP 29755395A JP H09112233 A JPH09112233 A JP H09112233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oil
valve
crosshead
guide pin
piston
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29755395A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Endo
真 遠藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP29755395A priority Critical patent/JPH09112233A/ja
Publication of JPH09112233A publication Critical patent/JPH09112233A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/242Arrangement of spark plugs or injectors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブのリフト量に影響を及ぼすことなくバ
ルブメカニズムの可動部分の運動量を小さくする。 【解決手段】 シリンダヘッド1に立設したガイドピン
2をクロスヘッド3の脚部4に設けたガイド孔5に昇降
自在に嵌入してガイドピン2の上面に油溜室6を形成す
る一方、バルブ8のステム9の上端面に下面を対向させ
たピストン10をクロスヘッド3のアーム7の先端部に
昇降自在に嵌着してピストン10の上面に油室11を形
成する。油室11と油溜室6を連通保持させる油路12
を設けると共に、油溜室6に圧油を供給保持する圧油供
給手段を設けたことにより、ガイドピン2とクロスヘッ
ド3の間の相対運動をクロスヘッド3とピストン10の
間の相対運動に変換することにより、クロスヘッド3の
運動量よりもピストン10の運動量を大きくしてバルブ
のリフト量を増大させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンのバルブメ
カニズムに係り、特に、高速型のマルチバルブエンジン
に適したバルブメカニズムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポペット形式のバルブを設けたエンジン
においては、バルブスプリングによってバルブを閉弁保
持させつつ、バルブを必要な時期にカムで開けるように
している。このようなバルブメカニズムにおいて、バル
ブステムの延長線上にカムを配したOHC方式のバルブ
メカニズムにおいては、カムとステムが接近しているた
めにその間のリンクの剛性が高く、軽量であるために高
速化に適しているとされている。
【0003】ところが、このようなOHC方式のバルブ
メカニズムにおいてはカムのリフト量とバルブのリフト
量が実質的に同一であるために、バルブのリフト量を大
きくしようとするときはリフト量の大きな大型のカムを
用いる必要性がある。
【0004】また、カムとバルブステムの間にロッカア
ームを介在させた方式のバルブメカニズムの場合は、リ
フト量の大きな大型のカムを用いる他にもロッカアーム
のレバー比を大きくすることでバルブのリフト量を大き
くできるが、この場合は重量の大きなロッカアームの揺
動角度が大きくなってしまう。
【0005】このように、バルブメカニズムの可動部分
の運動量が増加すると、バルブメカニズムの消費動力が
増加すると共に、振動が大きくなる。特に、一気筒あた
り複数個の吸排気弁を設けたマルチバルブエンジンにお
いては、カムあるいはロッカアームとバルブのステムの
間に介在させたクロスヘッドの昇降ストロークがバルブ
のリフト量と同一になってバルブメカニズムの消費動力
が増大してしまうために、バルブのリフト量に影響を及
ぼすことなく可動部分の運動量を小さくできるバルブメ
カニズムの具体化が要請されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、バルブのリフト量に影響を
及ぼすことなく可動部分の運動量を小さくできるバルブ
メカニズムを提供することを課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、駆動手段とバルブのステムの間にクロスヘ
ッドを介在させたエンジンのバルブメカニズムにおい
て、シリンダヘッドに立設したガイドピンをクロスヘッ
ドの脚部に設けたガイド孔に昇降自在に嵌入してガイド
ピンの上面に油溜室を形成する一方、バルブのステムの
上端面に下面を対向させたピストンをクロスヘッドのア
ームの先端部に昇降自在に嵌着してピストンの上面に油
室を形成している。そして、油室と油溜室を連通保持さ
せる油路を設けると共に、油溜室に圧油を供給保持する
圧油供給手段を設けたことを特徴としている。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るバルブメカ
ニズムの一実施形態を示す概略構成図であり、エンジン
のシリンダヘッド1の上面に中空パイプで構成したガイ
ドピン2を立設し、クロスヘッド3の脚部4に設けたガ
イド孔5に前記ガイドピン2を昇降自在に嵌入してガイ
ドピン2の上面に油溜室6を形成している。そして、ガ
イドピン2を挟んだ対向位置にそれぞれポペット型のバ
ルブ7を昇降自在に取り付けると共に、脚部4の上端か
ら図中左右方向に伸びる一対のアーム8の先端をバルブ
7のステム9の延長線上に位置させている。
【0009】アーム8の先端部にはバルブ7のステム9
の上端面に下面を対向させたピストン10を昇降自在に
嵌着することにより、該ピストン10を介してアーム8
の先端をバルブ7のステム9に当接させると共に、ピス
トン10の上面に油室11を形成している。また、油溜
室6と油室11をクロスヘッド3に設けた油路12を介
して連通保持させる一方、図示しないクランクシャフト
の回転にともなって駆動される油圧ポンプ13の吐出口
と油溜室6を逆止弁14を設けた油路15およびガイド
パイプ2の内部を介して連通保持させることにより、少
なくともエンジンの運転中は油溜室6に所定圧力の圧油
を供給保持させている。
【0010】そして、クロスヘッド3の上方に配設した
ロッカアーム16の先端部下面をロッカアーム3の中央
部上面に当接させることにより、カム17が回転駆動さ
れると、ロッカアーム16、クロスヘッド3およびピス
トン10を介してステム9を押し下げてバルブ7を開弁
させるようにしている。18、18はバルブスプリング
リテーナ、19はロッカシャフト、20はタペットロー
ラである。
【0011】上記のような構成になるバルブメカニズム
において、エンジンの運転にともなって油圧ポンプ13
が駆動されると、図示しないオイルパンのオイルが油圧
ポンプ13から吐出されて逆止弁14を備えた油路15
およびガイドパイプ2の内部通路を介して油溜室6に供
給される。このために、油溜室6およびこの油溜室6に
油路12を介して連通保持されている油室11の圧力が
油圧ポンプ13の吐出圧力と同等に上昇保持される。
【0012】油室11の圧力が上昇すると、ピストン1
0がクロスヘッド3に対して下降移動してバルブ7のス
テム9の上端面に押し付けられる。また、この押付反力
によってクロスヘッド3の上面がロッカアーム16の先
端部下面に押し付けられてタペットローラ20をカム1
7に押し付けるために、カム17とバルブ7の間のクリ
アランスがゼロの状態になる。
【0013】なお、油圧ポンプ13から吐出された余剰
のオイルは、逆止弁14より油圧ポンプ13側の油路1
5あるいは油圧ポンプ13に内蔵した図示しないリリー
フ弁などを経てオイルパンに戻される。このために、油
溜室6および油室11の圧力が必要以上に高くなること
がなく、バルブ7の不用意な開弁が阻止される。
【0014】このようにクリアランスがゼロになった状
態でカム17が回転してタペットローラ20が図中上方
に移動すると、ロッカシャフト19を中心としてロッカ
アーム16が図中反時計回りの方向に揺動し、クロスヘ
ッド3を押し下げる。クロスヘッド3が下降すると、ガ
イドピン2の上面に形成されている油溜室6の容積が減
少して該油溜室6の内部の圧力が上昇する。
【0015】油溜室6の内部の圧力が上昇すると、油溜
室11に油路12を介して連通保持されている油室11
の圧力が上昇してクロスヘッド3に対してピストン10
を下降移動させるために、クロスヘッド3とピストン1
0の相対運動量に相当する分だけクロスヘッド3よりも
ピストン10の絶対運動量が増加して昇降速度が高くな
る。従って、図1に実線で示したようなカムノーズが低
くてカムリフトが小さいカム17を用いた場合であって
も、同図に二点鎖線で示したような大きなカムリフトの
カムを用いた場合と同様の特性でバルブ7が開閉運動す
る。
【0016】また、上記のようにカム17を小型軽量化
した場合にも大きなバルブリフト量を得ることができる
ことはもちろんのこと、クロスヘッド3およびロッカア
ーム16の運動量を小さくできる。このために、バルブ
メカニズムの消費エネルギが小さくなってエンジンの燃
費が改善されると共に、バルブメカニズムを振動源とす
る振動の発生が抑制される。
【0017】なお、ガイドピン2およびピストン10と
クロスヘッド3の摺動隙間から漏れたオイルはバルブ7
の潤滑に供された後にオイルパンに戻され、摺動隙間か
らの漏れ量に相当する量のオイルがバルブ7の閉弁時に
逆止弁14を経て油溜室6に補給される。
【0018】上記実施形態においては吸排気バルブをそ
れぞれ複数本設けたマルチバルブエンジンに本発明を適
用しているが、吸気バルブあるいは排気バルブの少なく
とも一方を1本だけしか備えていないエンジンにも本発
明を適用してピストンによるリフト量の増大効果を与え
ることができる。
【0019】また、上記実施形態においては油溜室6の
断面積と油室10の総断面積をほぼ同一にしてクロスヘ
ッド3のリフト量の2倍のバルブリフト量を得るように
しているが、油溜室6と油室10の総断面積の比を変更
してリフト量の増大倍率を変更することもできる。
【0020】さらに、上記実施形態においてはクロスヘ
ッドとカムの間にロッカアームを介在させているが、ロ
ッカアームとカムの間にプッシュロッドを介在させた方
式のバルブメカニズムあるいはカムをクロスヘッドに直
接作用させる方式のバルブメカニズムに本発明を適用す
ることもできる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、ガイドピンとクロスヘッドの間の相対運動をクロス
ヘッドとピストンの間の相対運動に変換することによ
り、クロスヘッドの運動量よりもピストンの運動量を大
きくしてバルブリフト量を確保するようにしたものであ
るから、バルブリフト量に影響を及ぼすことなくカムあ
るいはクロスヘッドなどで代表される可動部分の運動量
を小さくすることができる。よって、バルブメカニズム
の消費エネルギが小さくなってエンジンの燃費が改善さ
れると共に、バルブメカニズムを振動源とする振動の発
生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバルブメカニズムの一実施形態を
示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 シリンダヘッド 2 ガイドピン 3 クロスヘッド 4 脚部 5 ガイド孔 6 油溜室 7 バルブ 8 アーム 9 ステム 10 ピストン 11 油室 12 油路 13 油圧ポンプ 14 逆止弁 15 油路 16 ロッカアーム 17 カム 18 バルブスプリングリテーナ 19 ロッカシャフト 20 タペットローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動手段とバルブのステムの間にクロス
    ヘッドを介在させたエンジンのバルブメカニズムにおい
    て、シリンダヘッドに立設したガイドピンをクロスヘッ
    ドの脚部に設けたガイド孔に昇降自在に嵌入してガイド
    ピンの上面に油溜室を形成する一方、バルブのステムの
    上端面に下面を対向させたピストンをクロスヘッドのア
    ームの先端部に昇降自在に嵌着してピストンの上面に油
    室を形成し、油室と油溜室を連通保持させる油路を設け
    ると共に、油溜室に圧油を供給保持する圧油供給手段を
    設けたことを特徴とするエンジンのバルブメカニズム。
JP29755395A 1995-10-20 1995-10-20 エンジンのバルブメカニズム Pending JPH09112233A (ja)

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