JPS6040711A - 動弁装置 - Google Patents
動弁装置Info
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- JPS6040711A JPS6040711A JP58148409A JP14840983A JPS6040711A JP S6040711 A JPS6040711 A JP S6040711A JP 58148409 A JP58148409 A JP 58148409A JP 14840983 A JP14840983 A JP 14840983A JP S6040711 A JPS6040711 A JP S6040711A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の動弁装置、特に、動弁が油圧シリ
ンダ装置によって開閉動作される動弁装置に関する。
ンダ装置によって開閉動作される動弁装置に関する。
従来、内燃機関の吸排気口を開閉させる動弁装置として
、動弁が油圧シリンダ装置によって開閉動作されるよう
に構成され、検出されたクランク角位相、負荷等に基づ
きコンピュータが設定するタイミングにより油圧シリン
ダ装置が動作され、常に最適な吸排気動作を確保するよ
うになっているもの、が提案されている。
、動弁が油圧シリンダ装置によって開閉動作されるよう
に構成され、検出されたクランク角位相、負荷等に基づ
きコンピュータが設定するタイミングにより油圧シリン
ダ装置が動作され、常に最適な吸排気動作を確保するよ
うになっているもの、が提案されている。
しかしながら、かかる動弁装置においては、弁ばね、背
圧および慣性力の合力に打ち勝つ力が動弁の開き始めに
必要であり、これに対応するように大容量のシリンダ装
置が使用されるため、油圧供給系が大形、大重量化して
しまうという欠点がある。特に、排気弁においては、吸
気弁に比べて背圧が高く大きな力が必要になるため、こ
れが顕著である。
圧および慣性力の合力に打ち勝つ力が動弁の開き始めに
必要であり、これに対応するように大容量のシリンダ装
置が使用されるため、油圧供給系が大形、大重量化して
しまうという欠点がある。特に、排気弁においては、吸
気弁に比べて背圧が高く大きな力が必要になるため、こ
れが顕著である。
本発明の目的は、油圧シリンダ装置を小容量化できる動
弁装置を提供することにある。
弁装置を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明による動弁装置は、大
小異径のピストンを用い、弁の開き始めに大きな力を発
生させるとともに、全行程における給油量を制御させる
ようにしたものである。
小異径のピストンを用い、弁の開き始めに大きな力を発
生させるとともに、全行程における給油量を制御させる
ようにしたものである。
以下、本発明を図面に示す実施例にしたがって説明する
。
。
第１図は本発明の実施例１である動弁装置を示ず概略構
成図、第２図は作用を説明するための説明図、第３図は
同じく線図である。
成図、第２図は作用を説明するための説明図、第３図は
同じく線図である。
本実施例１において、この動弁装置は、内燃機関１にお
ける排気口２を開閉させる排気弁装置として構成されて
おり、その排気弁３の軸線上には油圧シリンダ装置４が
設けられている。このシリンダ装置４は大径室６と小径
室７とからなる異径構造のシリンダ室５を備えており、
この室５には大径部９と小径部１０とからなる異径構造
のビスＩ・ン８が摺動自在に嵌装されている。ピストン
８は排気弁３に一体的に連結され、したがって、ピスト
ン８は排気弁３を着座させるように付勢している弁ばね
（図示せず）により常時付勢されている。
ける排気口２を開閉させる排気弁装置として構成されて
おり、その排気弁３の軸線上には油圧シリンダ装置４が
設けられている。このシリンダ装置４は大径室６と小径
室７とからなる異径構造のシリンダ室５を備えており、
この室５には大径部９と小径部１０とからなる異径構造
のビスＩ・ン８が摺動自在に嵌装されている。ピストン
８は排気弁３に一体的に連結され、したがって、ピスト
ン８は排気弁３を着座させるように付勢している弁ばね
（図示せず）により常時付勢されている。
シリンダ室５には第１〜第４油路１１．１２．１３．１
４がそれぞれ接続されている。第１油路１１は給油路で
あり、一端を大径室６の周面に接続され、他端をアキュ
ムレータ１５および油圧ポンプ１６に接続されている。
４がそれぞれ接続されている。第１油路１１は給油路で
あり、一端を大径室６の周面に接続され、他端をアキュ
ムレータ１５および油圧ポンプ１６に接続されている。
第２油路１２は排油路であり、一端を大径室１６の端面
に接続され、他端をタンク１７に接続されている。第３
油路１３は連絡油路であり、一端を大径室６の周面にお
ける第１油路１１よりも小径室７寄りに、他端を小径室
７の周面における大径室６の直近にそれぞれ接続され、
所定時に大小径室６と７とを連通させるようになってい
る。第４油路１４は背圧逃し油路であり、一端を大径室
６の周面における中間位置に、他端を第２油路１２の途
中にそれぞれ接続され、弁の開き始めにピストン大径部
９の背圧をドレンさせ得るようになっている。
に接続され、他端をタンク１７に接続されている。第３
油路１３は連絡油路であり、一端を大径室６の周面にお
ける第１油路１１よりも小径室７寄りに、他端を小径室
７の周面における大径室６の直近にそれぞれ接続され、
所定時に大小径室６と７とを連通させるようになってい
る。第４油路１４は背圧逃し油路であり、一端を大径室
６の周面における中間位置に、他端を第２油路１２の途
中にそれぞれ接続され、弁の開き始めにピストン大径部
９の背圧をドレンさせ得るようになっている。
第１油路１１および第２油路１２の途中には、制御装置
２０によって開閉動作を制御される第１電磁弁２１およ
び第２電磁弁２２がそれぞれ介設されている。
２０によって開閉動作を制御される第１電磁弁２１およ
び第２電磁弁２２がそれぞれ介設されている。
制御装置２０はマイクロコンピュータ等からなり、その
入力端子には、内燃機関１のクランク角位相を検出する
位相センサ２３と、内燃機関ｌの負荷を検出する負荷セ
ンサ２４とがそれぞれ接続されている。制御装置２０は
両センサ２３．２４からの入力データに基づいて内燃機
関１の運転状況に応じた最適の開弁タイミングをめ、こ
れに対応して制御信号を両電磁弁２１．２２の操作部へ
指令するように構成されている。
入力端子には、内燃機関１のクランク角位相を検出する
位相センサ２３と、内燃機関ｌの負荷を検出する負荷セ
ンサ２４とがそれぞれ接続されている。制御装置２０は
両センサ２３．２４からの入力データに基づいて内燃機
関１の運転状況に応じた最適の開弁タイミングをめ、こ
れに対応して制御信号を両電磁弁２１．２２の操作部へ
指令するように構成されている。
なお、第１図中１８はフィルタ、１９はリリーフ弁であ
る。
る。
第３図は排気弁のリフト量と排気弁に作用する外力との
関係を示す線図であり、第３図中２５は排気弁の開き始
め時点、２６は排気弁にかかるシリンダ内圧（背圧）変
化曲線、２７は慣性力変化曲線、２８は弁ばね付勢力変
化曲線を示している。
関係を示す線図であり、第３図中２５は排気弁の開き始
め時点、２６は排気弁にかかるシリンダ内圧（背圧）変
化曲線、２７は慣性力変化曲線、２８は弁ばね付勢力変
化曲線を示している。
第３図から次のことが認識できる。排気弁の開き始めに
は大きな背圧、慣性力が作用するため、排気弁の開き始
めにはこれらの合力に打ち勝つ大きなリフト力が必要に
なる。しかし、排気弁が一度開くと、背圧および慣性力
は急激に減少するため、開いた後における排気弁のリフ
ト力は小さくてもよい。
は大きな背圧、慣性力が作用するため、排気弁の開き始
めにはこれらの合力に打ち勝つ大きなリフト力が必要に
なる。しかし、排気弁が一度開くと、背圧および慣性力
は急激に減少するため、開いた後における排気弁のリフ
ト力は小さくてもよい。
次に、実施例１の作用を説明する。
制御装置２０の制御信号により、第１電磁弁２１が開成
されると、第１油路１１を通じて油圧が大径室６に導入
され、大径部９に作用する力によりピストン８は第２図
（ａ）に示されるように往動される。これにより、排気
弁３はリフト動作し始め、排気口２を開き始める。
されると、第１油路１１を通じて油圧が大径室６に導入
され、大径部９に作用する力によりピストン８は第２図
（ａ）に示されるように往動される。これにより、排気
弁３はリフト動作し始め、排気口２を開き始める。
ピストン８が設定行程ｉｌｌだけ往動すると、第２図（
ｂｌに示されるように、ピストン８の大径部９により第
４通路１４は閉じられる。′ ここで、油圧をＰ、大径部９の直径をＤとすると、ピス
トン８に作用する力、すなわち排気弁３の開き始めにお
けるリフト力Ｆば、次式（１１で得られる。
ｂｌに示されるように、ピストン８の大径部９により第
４通路１４は閉じられる。′ ここで、油圧をＰ、大径部９の直径をＤとすると、ピス
トン８に作用する力、すなわち排気弁３の開き始めにお
けるリフト力Ｆば、次式（１１で得られる。
Ｆ＝Ｐｘπ／４ＸＤ２ ・・・（１）
第３図において理解されたように、排気弁の開き始めに
は大きなリフト力Ｆが必要になるが、ピストン８の大径
部９の直径りが大きいため、これに打ちｌ）つに十分な
力を得ることができ、また、油圧Ｐは小さく設定できる
。そして、ピストン８が第４通路１４を閉じるまでの行
程量ｌを第３図に示されるような背圧、慣性力が急激に
低下する弁リフ１ｆｆｉに対応して設定しておけば、そ
の間、排気弁３ば大きい力でリフトされることになる。
は大きなリフト力Ｆが必要になるが、ピストン８の大径
部９の直径りが大きいため、これに打ちｌ）つに十分な
力を得ることができ、また、油圧Ｐは小さく設定できる
。そして、ピストン８が第４通路１４を閉じるまでの行
程量ｌを第３図に示されるような背圧、慣性力が急激に
低下する弁リフ１ｆｆｉに対応して設定しておけば、そ
の間、排気弁３ば大きい力でリフトされることになる。
さらにピストン８が往動すると、第２図ＴＣＩに示され
るように、ピストンの大径部９により閉じられていたボ
ートが開き、第３油路１３がシリンダ５０大径室６と小
径室７とを連通させる。これにより、大径室６に導入さ
れた油圧は小径室７に導かれ、ピストン８は小径部１０
に作用する力により往動される。
るように、ピストンの大径部９により閉じられていたボ
ートが開き、第３油路１３がシリンダ５０大径室６と小
径室７とを連通させる。これにより、大径室６に導入さ
れた油圧は小径室７に導かれ、ピストン８は小径部１０
に作用する力により往動される。
このとき、ピストン８に作用する力、すなわち、排気弁
３に対するリフト力Ｆは、ピストン小径部１０の直径を
ｄとすると、次式（２）で得られる。
３に対するリフト力Ｆは、ピストン小径部１０の直径を
ｄとすると、次式（２）で得られる。
Ｆ＝ＰＸπ／４ｘｄ２ ・・・（２）
この場合、ピストンの小径部１０の直径ｄが小さいため
、発生する力は小さい。しかし、第３図において理解さ
れたように、排気弁が温度開いた後のリフト力Ｆは小さ
くて済むため、この小さい作用力でも排気弁を十分リフ
トさせることができる。これに対応して、シリンダ室５
の小径室７の容量が小さいので、ピストン８を往動させ
るための油量は少なくて済む。
、発生する力は小さい。しかし、第３図において理解さ
れたように、排気弁が温度開いた後のリフト力Ｆは小さ
くて済むため、この小さい作用力でも排気弁を十分リフ
トさせることができる。これに対応して、シリンダ室５
の小径室７の容量が小さいので、ピストン８を往動させ
るための油量は少なくて済む。
排気弁３が所定量リフト動作すると、第２図（ｄ）に示
されるように、ビス］・ン８はリフト制限部に係合して
停止する。
されるように、ビス］・ン８はリフト制限部に係合して
停止する。
制御装置２０の制御信号により、第１電磁弁２１が閉じ
られ、第２電磁弁２２が開かれると、弁ばねの復帰力に
より排気弁３およびピストン８は第２図（ｅｌに示され
るように復動される。この時、シリンダ室５の小径室７
における圧油は第３油路１３を通って大径室６に戻り、
大径室６における圧油は第２油路１２を通ってタンク１
７に回収される。
られ、第２電磁弁２２が開かれると、弁ばねの復帰力に
より排気弁３およびピストン８は第２図（ｅｌに示され
るように復動される。この時、シリンダ室５の小径室７
における圧油は第３油路１３を通って大径室６に戻り、
大径室６における圧油は第２油路１２を通ってタンク１
７に回収される。
第２図ｆｆｌに示されるように、排気弁３およびピスト
ン８はさらに復動し、元の状態に戻ったところで停止し
、次の動作に備える。
ン８はさらに復動し、元の状態に戻ったところで停止し
、次の動作に備える。
以上の動作が制御装置２０の制御にしたがって繰り返さ
れることにより、排気弁３が排気口２を内燃機関１の運
転状況に応じた最適なタイミングをもって開閉させる。
れることにより、排気弁３が排気口２を内燃機関１の運
転状況に応じた最適なタイミングをもって開閉させる。
本実施例によれば、排気弁の開き始め時に大きな力を作
用させることができるため、大きな背圧、慣性力および
弁ばねに抗して排気弁を確実に開き始めさせることがで
きる。しかも、低も）油圧により大きい作用力を発生さ
せることができ、また、排気弁が開いた後の供給量が／
ＪＸさく ｍ制御されるので、油圧シリンダ装置の容量
が／ＪＸ形イＬでき、ポンプ、アキュムレータ等油圧供
給系力＜ ／ＪＸ形軽量イしできるとともに、低駆動力
で済むため、省エネＪレギにつながる。
用させることができるため、大きな背圧、慣性力および
弁ばねに抗して排気弁を確実に開き始めさせることがで
きる。しかも、低も）油圧により大きい作用力を発生さ
せることができ、また、排気弁が開いた後の供給量が／
ＪＸさく ｍ制御されるので、油圧シリンダ装置の容量
が／ＪＸ形イＬでき、ポンプ、アキュムレータ等油圧供
給系力＜ ／ＪＸ形軽量イしできるとともに、低駆動力
で済むため、省エネＪレギにつながる。
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しなも）範囲ＧこおｔＩ）で、種々変更
可能であることはいうまでもなし１゜たとえば、前記実
施例１では排気弁に適用した場合につき説明したが、本
発明番よ吸気弁そのｍの動弁にも適用できる。
その要旨を逸脱しなも）範囲ＧこおｔＩ）で、種々変更
可能であることはいうまでもなし１゜たとえば、前記実
施例１では排気弁に適用した場合につき説明したが、本
発明番よ吸気弁そのｍの動弁にも適用できる。
以上説明したように、本発明によれ（ｆ１油圧シリンダ
装置の小容量化を確保しつつ、弁の開き＆＆めに大きな
力を作用させることが−できる。
装置の小容量化を確保しつつ、弁の開き＆＆めに大きな
力を作用させることが−できる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図ｔ
８）、ｌｂ）、（Ｃ）、ｌｄ）、（１１）、（ｆ）はそ
の作用を説明するための各説明図、第３Ｉま同じ＜ １
ｍ図である。 １・・・内燃機関、２・・・排気口、３・・・排気弁（
動弁）、４・・・油圧シリンタ゛装置、５・・・シリン
ダ室、６・・・大径室、７・・・／ｌＸ径室、８・・・
ピストン、９・・・大１呈８Ｂ、１０・・・小径部、′
１１・・・第１油１２＆ （給油Ｒ＆）、１２・・・第
２油路（排油路）、１３・・・第３油路（連絡油路）、
１４・・・第４油ＩＩ′各、１５・・・アキュムレータ
１６・・・油圧ン１ンブ、１７・・・タンク、１Ｂ・・
・フィルり、１９・ ・・リリーフ弁、２０・・・制御
装置、２１．２２・・・電磁弁、２３．２４・・・セン
サ。 特許出願人 ヤンマーディーゼル４朱式会７１代理人
弁理士 筒 井 大 ％ｔｌ
８）、ｌｂ）、（Ｃ）、ｌｄ）、（１１）、（ｆ）はそ
の作用を説明するための各説明図、第３Ｉま同じ＜ １
ｍ図である。 １・・・内燃機関、２・・・排気口、３・・・排気弁（
動弁）、４・・・油圧シリンタ゛装置、５・・・シリン
ダ室、６・・・大径室、７・・・／ｌＸ径室、８・・・
ピストン、９・・・大１呈８Ｂ、１０・・・小径部、′
１１・・・第１油１２＆ （給油Ｒ＆）、１２・・・第
２油路（排油路）、１３・・・第３油路（連絡油路）、
１４・・・第４油ＩＩ′各、１５・・・アキュムレータ
１６・・・油圧ン１ンブ、１７・・・タンク、１Ｂ・・
・フィルり、１９・ ・・リリーフ弁、２０・・・制御
装置、２１．２２・・・電磁弁、２３．２４・・・セン
サ。 特許出願人 ヤンマーディーゼル４朱式会７１代理人
弁理士 筒 井 大 ％ｔｌ
Claims (1)
- 動弁が油圧シリンダ装置のピストンにより往復動されて
開閉動作する動弁装置において、前記油圧シリンダ装置
のシリンダ室が大径室と小径室とに形成されるとともに
、このシリンダ室に大小異径に形成されている前記ピス
トンが嵌装され、前記大径室にピストンの動きにより前
記小径室に連通ずる油路と、給排油路とがそれぞれ接続
されていることを特徴とする動弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148409A JPS6040711A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148409A JPS6040711A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 動弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6040711A true JPS6040711A (ja) | 1985-03-04 |
Family
ID=15452140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58148409A Pending JPS6040711A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040711A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2624911A1 (fr) * | 1987-12-19 | 1989-06-23 | Lucas Ind Plc | Dispositif d'actionnement pour soupape de moteur |
| CN1088150C (zh) * | 1995-04-18 | 2002-07-24 | 瓦特西拉瑞士有限公司 | 液压多级活塞装置及其在可变推力的传动装置上的应用 |
| WO2003076772A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur steuerung eines gaswechselventils |
| WO2004085858A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Yokohama Tlo Company,Ltd. | 内燃機関の可変動弁装置とその制御方法および油圧アクチュエータ |
| JP2009150296A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | The Ship Machinery Manufacturers Association Of Japan | 吸排気弁駆動装置 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58148409A patent/JPS6040711A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2624911A1 (fr) * | 1987-12-19 | 1989-06-23 | Lucas Ind Plc | Dispositif d'actionnement pour soupape de moteur |
| CN1088150C (zh) * | 1995-04-18 | 2002-07-24 | 瓦特西拉瑞士有限公司 | 液压多级活塞装置及其在可变推力的传动装置上的应用 |
| WO2003076772A1 (de) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur steuerung eines gaswechselventils |
| US6857618B2 (en) | 2002-03-08 | 2005-02-22 | Robert Bosch Gmbh | Device for controlling a gas exchange valve |
| WO2004085858A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Yokohama Tlo Company,Ltd. | 内燃機関の可変動弁装置とその制御方法および油圧アクチュエータ |
| JPWO2004085858A1 (ja) * | 2003-03-24 | 2006-06-29 | よこはまティーエルオー株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置とその制御方法および油圧アクチュエータ |
| US7178489B2 (en) | 2003-03-24 | 2007-02-20 | Yokohama Tlo Company, Ltd. | Variable valve system of internal combustion engine and hydraulic actuator |
| JP2009150296A (ja) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | The Ship Machinery Manufacturers Association Of Japan | 吸排気弁駆動装置 |
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