WO2000045035A1 - Mecanisme d'ouverture de soupape - Google Patents

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WO2000045035A1
WO2000045035A1 PCT/JP1999/000330 JP9900330W WO0045035A1 WO 2000045035 A1 WO2000045035 A1 WO 2000045035A1 JP 9900330 W JP9900330 W JP 9900330W WO 0045035 A1 WO0045035 A1 WO 0045035A1
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WO
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rocker arm
exhaust
valve
tip
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP1999/000330
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshihide Maeda
Hisaki Torisaka
Zdenek Meistrick
Original Assignee
Hino Jidosha Kabushiki Kaisha
Diesel Engine Retarders, Inc.
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Filing date
Publication date
Application filed by Hino Jidosha Kabushiki Kaisha, Diesel Engine Retarders, Inc. filed Critical Hino Jidosha Kabushiki Kaisha
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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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • 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
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F01L13/065—Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type

Definitions

  • the present invention relates to a valve opening mechanism capable of opening an engine valve at an appropriate timing separately from a normal valve opening operation by a rocker arm.
  • Fig. 1 to Fig. 3 show an example of a conventional compression release engine brake.
  • 1 is a cylinder
  • 2 is a combustion chamber
  • 3 is a piston
  • 4 is an exhaust valve
  • Numerals 5 denote exhaust ports, respectively, and both ends are crossed through the crosshead 8 by the tip of an exhaust rocker arm 7 which is pushed up at the base end by an exhaust push rod 6 in the exhaust stroke and tilts.
  • the exhaust valve 4 is pushed down to open, and the exhaust gas is scavenged from the combustion chamber 2 to the exhaust port 5.
  • the cylinder 1 and the master piston 12 are connected by an oil passage 13 between the cylinder 1 and the slave piston 14 of which the stroke timing matches so that the slave piston 14 of No. 1 is driven.
  • the oil passage 13 has a solenoid valve 16 and a control valve, which are hydraulic oil supply means for switching between holding and releasing the oil pressure of the oil passage 13.
  • Hydraulic oil 18 (engine oil) is supplied via 17.
  • the solenoid valve 16 supplies and shuts off the hydraulic oil 18 according to the control signal 20 from the control device 19, and the control valve 17 is connected to the solenoid valve 16 by the control signal 20. It functions as a check valve so that the oil pressure in the oil passage 13 is maintained in the open state, and releases the oil pressure in the oil passage 13 when the solenoid valve 16 is closed. Is what you do.
  • the plate 22 and the pin 23 push down the ball 24 with the coil 21 excited to supply the hydraulic oil 18, and the coil 21 is de-energized.
  • the ball 24 is pushed up by the spring 25 to shut off the supply of the hydraulic oil 18, and the control valve 17
  • the solenoid valve 16 when the solenoid valve 16 is open, the spool 26 is pushed up by hydraulic pressure, and the hydraulic oil is moved only in the direction toward the oil passage 13 by the pole 27 provided in the spool 26. 18 flows, and the spool 26 is pushed down by the spring 28 with the solenoid valve 16 closed, releasing the hydraulic pressure to the relief port 29. .
  • Fig. 2 shows the arrangement for a plurality of cylinders exemplified in the case of an in-line six-cylinder engine.
  • the first cylinder # 1 (1), the second cylinder # 2 (1), and the third cylinder Only # 3 (1) is shown, and the opening operation of the exhaust valve 4 near the compression top dead center of the first cylinder # 1 (1) is performed by the third cylinder # 3 (1).
  • the opening operation of the exhaust valve 4 near the compression top dead center of the second cylinder # 2 (1) is received by the flash rod 6 and the first cylinder # 1
  • the opening operation of the exhaust valve 4 near the compression top dead center of the third cylinder # 3 (1) is carried by the exhaust push rod 6 of (1), and the opening operation of the second cylinder # 2 ( 1), and more specifically, the exhaust rocker arm 6 by the exhaust push rod 6 of each cylinder 1.
  • the operation of the mass piston 1 2 through the oil passage 13 drives the slave piston 14 of another cylinder 1 via the oil passage 13 and one of the exhaust valves. 4 can be opened near the compression top dead center.
  • 9 is an inlet push rod
  • 10 is an intake valve
  • the intake valve 10 is tilted by the inlet push rod 9 during the intake stroke. (Not shown). Therefore, if the solenoid knob 16 is opened by the control signal 20 from the control device 19, the control valve 17 functions as a check valve and the oil passage 1 3 is closed, the first cylinder # 1 (1), the second cylinder # 2 (1), and the third cylinder # 3 in FIG.
  • Fig. 3 the vertical axis is the lift (lift) of the valve opening operation, and the horizontal axis is the first.
  • the rotation angle of the camshaft of cylinder # 1 is shown.
  • ⁇ indicates the compression top dead center of each cylinder 1
  • the solid curve indicates the lift of the exhaust valve 4 of each cylinder 1.
  • the dashed curves show the lift of the intake valve 10 (for example, in the first cylinder # 1, the camshaft rotation angle of 0 ° to 180 ° corresponds to the explosion stroke, and 180 ° to 3 °).
  • 60 ° is the exhaust stroke
  • 360 ° to 540 ° is the intake stroke
  • 540 to 720 ° is the compression stroke
  • cylinders # 2 and # 3 are compressed.
  • the phase is shifted starting from the top dead center).
  • the solenoid valve 16 is closed by the control signal 20 from the control device 19, the oil can be passed by the control valve 17. Since the hydraulic pressure in the passage 13 is released and no pressure is generated in the oil passage 13, the slave piston 14 is not driven, and the exhaust valve 4 is opened in the exhaust stroke by a normal valve opening operation. Only the opening operation is performed, and the opening operation is not performed near the compression top dead center.
  • the exhaust rocker arm 7 is tilted in conjunction with the vertical reciprocation of the exhaust push rod 6 by a cam shaft (not shown).
  • the exhaust lock rod 7 is tilted by the slave piston 14 ignoring the movement of the exhaust push rod 6, whereby both the exhaust valves 4 are moved. Even if they are opened together, the connection between the exhaust push rod 6 and the exhaust rocker arm 7 may be disconnected, and the exhaust rocker arm 7 is tilted outside the exhaust stroke. There is a situation that adoption of such a structure has been avoided.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a valve opening mechanism in which all engine valves that are opened and operated by a mouthpiece arm can be separately opened without tilting a rocker arm. Offer It is intended to provide. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a rocker arm that is tilted by pushing up a base end thereof by a push rod and that opens and operates by pushing down an engine valve at a tip end when the push rod is tilted;
  • An actuating pin which is movably penetrated and has a locking portion which is hooked to the lower surface of the tip of the rocker arm at a predetermined upper limit position, wherein the actuating pin is not tilted by the rocker arm.
  • a valve opening mechanism that is configured to be able to open the engine valve by being pushed down sometimes.
  • the actuating pin is hooked on the lower surface of the tip of the rocker arm. Then, the engine valve is fixed at the predetermined upper limit position, and the engine valve is pushed down by the tip of the rocker arm through the fixed actuator pin to be opened.
  • the actuating pin has a hook portion in a middle portion in the longitudinal direction, and a portion above the hook portion is vertically slid with respect to the tip of the locker arm. Movably penetrated and mounted A pin body having a spherical portion formed at the lower end thereof, and a tip having a flat tread surface which holds the spherical portion at the lower end of the pin body through a spherical seat so as to be swingable and pushes down the engine valve on its lower surface. It is preferred that it be more structured.
  • the master piston which is pushed up by the base end of the rocker arm and operates, is connected to the master piston via an oil passage, and is connected to the oil passage by the master piston.
  • the slave piston that opens the engine valve by depressing the actuating pin at the tip of the mouth arm provided on the cylinder as appropriate, and the oil pressure in the oil passage It is preferable to provide a hydraulic oil supply means for switching between holding and release of the oil.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional example
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement of a plurality of cylinders in the conventional example
  • FIG. 3 is a timing chart of the operation of the exhaust valve in each cylinder shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the arrangement of a plurality of cylinders in the first embodiment
  • FIG. 6 is FIG.
  • Fig. 7 is an enlarged view of a partially cut-away view showing the details of the acti-yue pin
  • Fig. 7 is an enlarged view of another cut-out view of another example of the acti-yue pin
  • Fig. 8 is the second embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing the arrangement of a plurality of cylinders in FIG. 9, FIG. 9 is a graph showing the operation timing of the exhaust valve in each cylinder in FIG. 8, and FIG. 10 is a plurality of cylinders in the third embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory view showing an arrangement configuration with respect to the It is a graphical illustration of the operation tie Mi ring of the intake valve in Siri Sunda.
  • FIGS. 4 to 6 show an example of an embodiment of the present invention.
  • the case where the present invention is applied to the compression-pressure-release type engine brake described with reference to FIGS. 1 to 3 is taken as an example, and the same reference numerals are given to the components already described. I omit the explanation.
  • the actuating pin 3 is attached to the tip of the exhaust rocker arm 7. 0 is slidably inserted in the vertical direction, and the slave piston 14 is disposed immediately above the actuation pin 30 and the slave piston 14 is disposed. As a result, both the exhaust valves 4 can be opened via the crosshead 8 by depressing the actuation pin 30.
  • the opening operation of the exhaust valve 4 near the compression top dead center of the first cylinder # 1 (1) is performed by the third cylinder # 3 (
  • the opening operation of the exhaust valve 4 near the top dead center of the compression of the second cylinder # 2 (1) is carried by the exhaust stop rod 6 of the first cylinder # 1 (1).
  • the opening operation of the exhaust valve 4 near the compression top dead center of the third cylinder # 3 (1) is performed by the second cylinder # 2 (1).
  • Exposed to the top dead center of compression by the operation of the master piston 12 of another cylinder 1 which is held by the exhaust push rod 6 and is in the exhaust stroke.
  • Cylinder 1 Between the Threshold Level one Bupisu tons 1 4 and the master piston tons 1 2 it is connected with the oil passage 1 3.
  • FIG. Has a hooking portion 31 in the middle part in the longitudinal direction thereof, and a portion above the hooking portion 31 is slidably mounted so as to be slidable upward and downward with respect to the tip of the exhaust rocker arm 7 and
  • 4 has a flat tread surface 35 that pushes down through the cross head 8, and a tip 36 having a flat tread surface 35. 3 1 is hooked to prevent further upward sliding.
  • a ring member 37 is fitted inside the spherical seat 34 of the tip 36, and the spherical portion 32 at the lower end of the pin body 33 is removed by the ring member 37. It is held so that it does not come off.
  • the hooking portion 31 of the actuator pin 30 is shown as a taper shape for reducing the diameter upward.
  • the hooking portion 31 of the actuator pin 30 is shown as a taper shape for reducing the diameter upward.
  • the hooking portion 31 of the actuator pin 30 is shown as a taper shape for reducing the diameter upward.
  • FIG. May be formed as a flat flange shape.
  • the control valve 17 functions as a check valve and the oil passage 1 3 is closed, so that when each cylinder 1 of the engine approaches the top dead center at a different timing, the exhaust valve 4 of another cylinder 1 in the exhaust stroke is opened.
  • the exhaust push rod 6 is pushed up, the master screw 12 is pushed up via the exhaust rock force arm 7 to generate pressure in the oil passage 13, and the pressure near the compression top dead center is increased.
  • the slave piston 14 of the duster 1 is driven to descend, and the slave piston 14 pushes down the actuating pin 30 at the end of the exhaust rocker arm 7.
  • the solenoid valve is controlled by the control signal 20 from the controller 19. If the valve 16 is closed, the hydraulic pressure in the oil passage 13 is released by the control valve 17, and no pressure is generated in the oil passage 13. The exhaust valve 4 is no longer driven, and the exhaust valve 4 is opened only during the exhaust stroke by a normal valve opening operation, and is not opened near the compression top dead center.
  • both the exhaust valves 4 that are opened and operated by the exhaust rocker arm 7 in the normal exhaust stroke are moved near the compression top dead center without tilting the exhaust port rocker arm 7. Since it can be opened separately, the pressure in the combustion chamber 2 can be efficiently released, and a larger engine braking force can be obtained.
  • the exhaust push rod can be used. 6 and Exhaust Locker-The problem that the connection part with the arm 7 comes off can be avoided beforehand.
  • both exhaust valves 4 provided in the first to third cylinders 1 are the same.
  • the present invention can also be applied to an exhaust gas recirculation device that is opened in the intake stroke by the inlet push rod 9 of the cylinder 1.
  • the master piston 12 is disposed immediately above the base end of an intake rocker arm (not shown) which is protruded by the inlet push rod 9, and the master piston 12 is disposed.
  • the piston 12 and the slave piston 14 of the same cylinder 1 are connected via an oil passage 13 so that both exhaust valves 4 can be opened during the intake stroke. Is possible.
  • both the exhaust valves 4 that are opened and operated in the normal exhaust stroke by the exhaust rocker arm 7 tilt the exhaust rocker arm 7. Since it can be separately opened during the intake stroke, the exhaust gas can be efficiently recirculated into the combustion chamber 2 and more effective reduction of NOX can be achieved. In addition, it is possible to prevent a problem that the connecting portion between the exhaust push rod 6 and the exhaust rocker arm 7 is disconnected.
  • this type of exhaust gas recirculation device connects both intake valves 10 provided for the first to third cylinders 1 with the same cylinder 1 as an exhaust gas. It is also possible to use the push rod 6 to open the valve during the exhaust stroke.
  • the actuator pin 30 is vertically slidably inserted through the tip of an unillustrated rocker arm for intake, which is tilted by the inlet push rod 9, so as to be vertically slidable.
  • the slave piston 14 is placed directly above the pin 30 and the mass piston is placed immediately above the base end of the exhaust rocker arm 7.
  • a piston 12 is arranged, and a connection is made between the mass piston 1 and the slave piston 14 of the same cylinder 1 via an oil passage 13 and both intake valves 10 are connected. It can be configured to be able to open during the exhaust stroke.
  • each of the first cylinder # 1 (1), the second cylinder # 2 (1), and the third cylinder # 3 (1) in FIG. 10 is as shown in FIG.
  • the exhaust rocker arm 7 is tilted by pushing up the exhaust push rod 6 for opening the exhaust valve 4, thereby causing the master piston to move.
  • the pressure is generated in the oil passage 13 by pushing up the valve 1 2, the slave screw 14 of the same cylinder 1 is driven, and both intake valves 10 are opened via the actuator pin 30.
  • a part of the exhaust gas in the combustion chamber 2 is efficiently swept to the intake port (not shown), so that the exhaust gas swept to the intake port is burned in the next intake process. It is sucked back into chamber 2 and recirculated, reducing the combustion temperature in combustion chamber 2 in the next explosion stroke.
  • Reduction of N_ ⁇ X nitrogen oxides
  • the exhaust gas recirculation device is configured as described above, the exhaust gas can be efficiently recirculated into the combustion chamber 2 by applying the valve opening mechanism of the present invention, and a more effective NO x can be reduced.
  • valve opening mechanism of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but in each embodiment, other engine models such as a V-type engine described in connection with an in-line six-cylinder engine are described. The same can be applied to engines with different numbers of cylinders, and it is not limited to a 4-valve engine in which each cylinder has a pair of exhaust and intake valves.
  • the present invention can be applied to a 2-valve engine having one exhaust valve and one intake valve in each cylinder, and various other changes can be made without departing from the scope of the present invention. It is. Industrial applicability
  • valve opening mechanism according to the present invention is suitable for use in an engine brake or an exhaust gas recirculation system in an engine such as an automobile.

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Description

明 細 書 開弁機構 技術分野
この発明は、 ロ ッカーアームによる通常の開弁操作とは別に エンジンバルブを適宜なタイ ミ ングで開作動し得るよう にした 開弁機構に関する。 背景技術
一般的に、 ピス ト ンの動きによ り 上昇した燃焼室内の圧力を エンジンの圧縮上死点付近で排気弁を開けて逃がし、 膨張行程 でピス ト ンを押し下げるエネルギを減少させてエンジンブレ一 キカを増大するよう にした圧縮圧開放式エンジンブレーキが知 られている。
第 1 図〜第 3 図は従来の圧縮圧開放式エンジンブレーキの一 例を示すもので、 第 1 図において、 1 はシリ ンダ、 2 は燃焼室、 3 はピス ト ン、 4 は排気弁、 5 は排気ポー ト を夫々示し、 排気 行程でェキゾース トプッ シュロ ッ ド 6 によ り基端を突き上げら れて傾動する排気用ロ ッカーアーム 7 の先端によ り ク ロスへッ ド 8 を介し両方の排気弁 4が押し下げられて開作動され、 燃焼 室 2 から排気ポー ト 5 へと排気ガスが掃気されるよう になって いる。
そして、 前記排気用ロ ッカーアーム 7 の先端によ り ク ロスへ ッ ド 8 を介し両方の排気弁 4が押し下げられて開作動される際 には、 前記排気用ロ ッカーアーム 7 の基端が上方のハウジング 1 1 に備えられたマスタ一ピス ト ン 1 2 を押し上げ、 前記ハウ ジング 1 1 内に穿設された油通路 1 3 に圧力を発生させて別の シリ ンダ 1 の上方にあるス レーブビス ト ン 1 4 を従動させて下 降せしめ、 該ス レーブピス ト ン 1 4 によ り ク ロスへッ ド 8 の片 側に装備したァクチユエ一夕 ピン 1 5 を介し一方の排気弁 4 を 単独でも押し下げ得るよう にしてある。
即ち、 排気行程となっている別のシリ ンダ 1 のマス夕一ピス ト ン 1 2 の作動によ り、 圧縮上死点付近となっているシリ ンダ
1 のス レーブピス ト ン 1 4が従動されるよう行程タイ ミ ングの 合う シリ ンダ 1 相互のス レーブビス ト ン 1 4 とマスターピス ト ン 1 2 との間が油通路 1 3 で接続されてお り 、 該油通路 1 3 に は、 該油通路 1 3 の油圧の保持 · 解放を切り替える為の作動油 供給手段であるソ レノィ ドバルブ 1 6 及びコ ン ト ロールバルブ
1 7 を介し作動油 1 8 (エンジンオイル） が供給されるよう に なっている。
こ こで、 ソ レノイ ドバルブ 1 6 は、 制御装置 1 9 からの制御 信号 2 0 によ り作動油 1 8 の供給 ' 遮断を行い、 コ ン ト ロール バルブ 1 7 は、 ソ レノイ ドバルブ 1 6 が開いた状態で前記油通 路 1 3 の油圧が保持されるよ う逆止弁と して機能し且つソ レノ ィ ドバルブ 1 6 が閉じた状態では前記油通路 1 3 の油圧を解放 するよう機能するものである。
即ち、 ソ レノイ ドバルブ 1 6 では、 コイル 2 1 が励磁した状 態でプレー ト 2 2 及びピン 2 3 がボール 2 4 を押し下げて作動 油 1 8 の供給が行われ、 コイル 2 1 が非励磁の状態でスプリ ン グ 2 5 によ り ボール 2 4が押し上げられて作動油 1 8 の供給が 遮断されるよう になってお り 、 また、 コ ン ト ロールバルブ 1 7 では、 ソ レノイ ドバルブ 1 6 が開いた状態で油圧によ りスプー ル 2 6 が押し上げられ且つ該スプール 2 6 中に備えたポール 2 7 によ り前記油通路 1 3 へ向かう方向にのみ作動油 1 8 の流通 が行われ、 ソ レノイ ドバルブ 1 6 が閉じた状態でスプール 2 6 がスプリ ング 2 8 によ り押し下げられてリ リーフ口 2 9 へと油 圧が解放されるよう になっている。
第 2 図は直列 6気筒エンジンの場合で例示した複数のシリ ン ダに対する配置構成を示すもので、 第 1 シリ ンダ # 1 ( 1 ) 、 第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) 、 第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) のみを図示 してあ り 、 第 1 シリ ンダ # 1 ( 1 ) の圧縮上死点付近における 排気弁 4 の開作動が第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) のェキゾ一ス トプ ッ シュ ロ ッ ド 6 によ り受け持たれ、 第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) の 圧縮上死点付近における排気弁 4 の開作動が第 1 シリ ンダ # 1
( 1 ) のェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 によ り受け持たれ、 第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) の圧縮上死点付近における排気弁 4 の開 作動が第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) のェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 によ り受け持たれてお り 、 よ り具体的には、 各シリ ンダ 1 の ェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 による排気用ロ ッカーアーム 7
(第 2 図では図示されていない） を介したマス夕一ビス ト ン 1 2 の作動で油通路 1 3 を介し別のシリ ンダ 1 のス レーブビス ト ン 1 4 を従動して一方の排気弁 4 を圧縮上死点付近で開作動し 得るよう にしてある。
尚、 図中 9 はイ ンレッ トプッ シュ ロ ッ ド、 1 0 は吸気弁であ り、 該吸気弁 1 0 が吸気行程でイ ンレツ トプッ シュロ ッ ド 9 に よ り傾動される吸気用ロ ッカーアーム （図示せず） を介し開作 動されるよう になっている こ とは勿論である。 而して、 制御装置 1 9 からの制御信号 2 0 によ り ソ レノィ ド ノ ルブ 1 6 を開けておけば、 コ ン ト ロールバルブ 1 7 が逆止弁 と して機能して油通路 1 3 が閉じるので、 第 2 図の第 1 シリ ン ダ # 1 ( 1 ) 、 第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) 、 第 3 シリ ンダ # 3
( 1 ) の夫々が、 第 3 図に示す如く 異なるタイ ミ ングで圧力上 死点付近となった際に、 排気行程にある別のシリ ンダ 1 の排気 弁 4 を開作動する為のェキゾ一ス トプッ シュロ ッ ド 6 の突き上 げによ り排気用ロ ッカーアーム 7 を介しマスターピス ト ン 1 2 が押し上げられて油通路 1 3 に圧力が発生し、 圧縮上死点付近 にあるシリ ンダ 1 のス レーブピス ト ン 1 4が従動されて一方の 排気弁 4が開作動されるので、 燃焼室 2 内から圧縮空気を排気 ポー ト 5 へと逃がして次の膨張行程における ピス ト ン 3 を押し 下げる力の発生をなく し、 圧縮行程で得たブレーキ力を有効に 活用する こ とが可能となる。
尚、 第 3 図 （後に参照する こ とになる第 9 図及び第 1 1 図に ついても同様） においては、 縦軸を開弁操作のリ フ ト （揚程） と し、 横軸を第 1 シリ ンダ # 1 のカムシャ フ 卜の回転角と して あ り 、 図中の△は各シリ ンダ 1 における圧縮上死点を、 実線の 曲線は各シリ ンダ 1 における排気弁 4 のリ フ トを、 破線の曲線 は吸気弁 1 0 のリ フ ト を夫々示している （例えば第 1 シリ ンダ # 1 ではカムシャ フ ト の回転角 0 ° 〜 1 8 0 ° が爆発行程、 1 8 0 ° 〜 3 6 0 ° が排気行程、 3 6 0 ° 〜 5 4 0 ° が吸気行程、 5 4 0 〜 7 2 0 ° が圧縮行程であ り 、 第 2 シリ ンダ # 2 及び第 3 シリ ンダ # 3 は圧縮上死点を起点と して位相がずれている） 。 また、 制御装置 1 9 からの制御信号 2 0 によ り ソ レノィ ドバ ルブ 1 6 を閉じておけば、 コ ン ト ロールバルブ 1 7 によ り油通 路 1 3 の油圧が解放され、 油通路 1 3 内には圧力が発生しない ので、 ス レーブピス ト ン 1 4が従動されなく な り 、 排気弁 4 は 通常の開弁操作によ り排気行程でのみ開作動されて圧縮上死点 付近では開作動されなく なる。
このような圧縮圧開放式エンジンブレーキを採用するにあた り 、 特に第 1 図に示すような O H Vタイ プのエンジンの場合に は、 ク ロスヘッ ド 8 の片側にァクチユエ一夕 ピン 1 5 を上下方 向に向け貫通装着し、 該ァクチユエ一夕 ピン 1 5 をス レーブピ ス ト ン 1 4で押し下げる こ とによ り一方の排気弁 4 のみを開作 動するよう にしているが、 一方の排気弁 4 のみを開作動するだ けでは燃焼室内の圧力を効率良く 逃がすことができず、 よ り大 きなエンジンブレーキ力を得る こ とが困難である という 問題が ある。
即ち、 O H Vタイ プのエンジンにおいては、 図示しないカム シャ フ トによるェキゾ一ス トプッ シュロ ッ ド 6 の上下往復動に 連動して排気用ロ ッカーアーム 7 が傾動されるよう になってい るので、 例えば圧縮上死点付近でェキゾース トプッ シュ ロ ッ ド 6 の動きを無視して排気用ロ ッカーァ一ム 7 をス レーブピス ト ン 1 4 によ り傾動し、 これによつて、 両方の排気弁 4 を一緒に 開作動させよう と しても、 ェキゾース トプッ シュロ ッ ド 6 と排 気用ロ ッカーアーム 7 との連結部が外れてしまう虞れがあ り 、 排気行程以外で排気用ロ ッカーアーム 7 を傾動するような構造 の採用が避けられてきたという事情がある。
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、 口 ッカ一アーム によ り 開作動される全てのエンジンバルブをロ ッカーアームを 傾動させる ことなく 別途開作動し得るよう にした開弁機構を提 供する こ とを目的と している。 発明の開示
本発明は、 プッ シュロ ッ ドによ り基端を突き上げられて傾動 し且つその傾動時に先端でエンジンバルブを押し下げて開作動 するロ ッカーアームと、 該ロ ッカーアームの先端に対し上下方 向に向け摺動自在に貫通装着され且つ所定の上限位置でロ ッカ 一アームの先端下面に掛止される掛止部を備えたァクチユエ一 夕 ピンとを備え、 該ァクチユエ一夕 ピンを前記ロ ッカーアーム の非傾動時に押し下げてエンジンバルブを開作動し得るよう構 成したこ とを特徴とする開弁機構、 に係る ものである。
而して、 ロ ッカーアームの非傾動時にァクチユエ一夕 ピンを 押し下げる と、 該ァクチユエ一夕 ピンがロ ッカーアームの先端 に対し下方向に摺動し、 通常の開弁操作でロ ッカーアームの先 端が押し下げている箇所と同じ箇所をァクチユエ一夕 ピンが押 し下げてロ ッカーアームの場合と同じよう にエンジンバルブが 開作動される。
また、 プッ シュ ロ ッ ドによ り ロ ッカーアームを傾動して通常 の開弁操作を行う際には、 ァクチユエ一夕 ピンがロ ッカーァー ムの先端下面に掛止部を掛止される こ とによ り所定の上限位置 に固定され、 その固定されたァクチユエ一夕 ピンを介してェン ジンバルブがロ ッカーアームの先端によ り押し下げられて開作 動される。
更に、 本発明においては、 ァクチユエ一夕 ピンが、 その長手 方向中途部に掛止部を有して該掛止部よ り上側の部分をロ ッカ 一アームの先端に対し上下方向に向け摺動自在に貫通装着され 且つその下端に球状部を形成したピン本体と、 該ピン本体下端 の球状部を球面座を介して揺動自在に抱持し且つその下面にェ ンジンバルブを押し下げる偏平な踏み面を有するチップとによ り構成されている こ とが好ま しい。
このよう にすれば、 プッ シュ ロ ッ ドによ り ロ ッカーアームを 傾動して通常の開弁操作を行う際に、 ロ ッカーアームが傾動す る こ とによ り ァクチユエ一夕 ピンのピン本体が傾斜しても、 そ の下端のチップが相対的に揺動して前記ピン本体の傾斜が許容 され、 これによつて、 前記チップがエンジンバルブ側に対し下 面の平坦な踏み面を良好に当接させた姿勢のまま維持されるの で、 ロ ッカーアームによる通常の開弁操作を上限位置に固定さ れたァクチユエ一夕 ピンを介し何ら支障なく 確実に行う こ とが 可能である。
また、 本発明においては、 ロ ッカーアームの基端によ り突き 上げられて作動するマスタービス ト ンと、 該マスタ一ピス ト ン に対し油通路を介して接続され且つ該油通路に前記マスターピ ス ト ンの作動によ り圧力が発生した際に適宜シリ ンダに備えた 口 ッカ一アーム先端のァクチユエ一夕 ピンを押し下げてェンジ ンバルブを開作動するス レーブピス ト ンと、 前記油通路の油圧 の保持 · 解放を切り替える作動油供給手段とを備える こ とが好 ま しい。
而して、 作動油供給手段によ り油通路の油圧を保持する と、 プッ シュ 口 ッ ドによ り ロ ッカーアームが傾動された際に、 該ロ ッカーアームの基端によ りマスターピス ト ンが突き上げられて 作動し、 これによ り油通路に圧力が発生してス レーブピス ト ン が従動し、 適宜なシ リ ンダに備えたロ ッカーアーム先端のァク チユエ一夕 ピンが押し下げられてエンジンバルブが開作動され る。
また、 作動油供給手段によ り油通路の油圧を解放する と、 油 通路内には圧力が発生しないので、 マスターピス ト ンが作動し てもス レーブピス ト ンが従動されなく な り 、 ロ ッカーアームに よる通常の開弁操作のみが成され、 ァクチユエ一夕 ピンによる 開弁操作が成されなく なる。
図面の簡単な説明
第 1 図は従来例を示す断面図、 第 2 図は従来例における複数 のシリ ンダに対する配置構成を示す説明図、 第 3 図は第 2 図の 各シリ ンダにおける排気弁の作動タイ ミ ングを示すグラフ、 第 4 図は本発明の第一の形態例を示す断面図、 第 5 図は第一の形 態例における複数のシリ ンダに対する配置構成を示す説明図、 第 6 図は第 4 図のァクチユエ一夕 ピンの詳細を示す一部を切り 欠いた拡大図、 第 7 図はァクチユエ一夕 ピンの別の例を示す一 部を切り欠いた拡大図、 第 8 図は第二の形態例における複数の シリ ンダに対する配置構成を示す説明図、 第 9 図は第 8 図の各 シリ ンダにおける排気弁の作動タイ ミ ングを示すグラフ、 第 1 0 図は第三の形態例における複数のシリ ンダに対する配置構成 を示す説明図、 第 1 1 図は第 1 0 図の各シリ ンダにおける吸気 弁の作動タイ ミ ングを示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
第 4 図〜第 6 図は本発明を実施する形態の一例を示すもので、 第 1 図〜第 3 図によ り説明した圧縮圧開放式エンジンブレーキ に適用 した場合を例にしてお り、 既に説明してある構成要件に 関しては同一の符合を付すこ とによ り説明を割愛する。
第 4 図に示すよう に、 本形態例においては、 ク ロスヘッ ド 8 の片側にァクチユエ一夕 ピンを貫通装着する こ とに替えて、 排 気用ロ ッカーアーム 7 の先端に対しァクチユエ一タ ピン 3 0 を 上下方向に向け摺動自在に貫通装着するよう にしてお り 、 該ァ クチユエ一夕 ピン 3 0 の直上位置にス レーブピス ト ン 1 4 を配 置して、 該ス レーブピス ト ン 1 4 によ り前記ァクチユエ一夕 ピ ン 3 0 を押し下げてク ロスへッ ド 8 を介し両方の排気弁 4 を開 作動し得るよう にしてある。
そして、 第 5 図に示すよう に、 例えば、 直列 6 気筒エンジン の場合、 第 1 シリ ンダ # 1 ( 1 ) の圧縮上死点付近における排 気弁 4 の開作動が第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) のェキゾ一ス トプッ シュロ ッ ド 6 によ り受け持たれ、 第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) の圧 縮上死点付近における排気弁 4 の開作動が第 1 シリ ンダ # 1 ( 1 ) のェキゾ一ス トプッ シュロ ッ ド 6 によ り受け持たれ、 第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) の圧縮上死点付近における排気弁 4 の開 作動が第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) のェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 によ り受け持たれてお り 、 排気行程となっている別のシリ ン ダ 1 のマスターピス ト ン 1 2 の作動によ り 、 圧縮上死点付近と なっているシリ ンダ 1 のス レーブピス ト ン 1 4が従動されるよ う行程タイ ミ ングの合う シリ ンダ 1 相互のス レ一ブピス ト ン 1 4 とマスターピス ト ン 1 2 との間が油通路 1 3 で接続されてい る。
こ こで、 第 6 図に示すよう に、 前記ァクチユエ一夕 ピン 3 0 は、 その長手方向中途部に掛止部 3 1 を有して該掛止部 3 1 よ り上側の部分を排気用ロ ッカーアーム 7 の先端に対し上下方向 に向け摺動自在に貫通装着され且つその下端に球状部 3 2 を形 成したピン本体 3 3 と、 該ピン本体 3 3下端の球状部 3 2 を球 面座 3 4 を介して揺動自在に抱持し且つその下面に排気弁 4 を ク ロスへッ ド 8 を介して押し下げる偏平な踏み面 3 5 を有する チップ 3 6 とによ り構成されてお り 、 所定の上限位置で排気用 ロ ッカーアーム 7 の先端下面に掛止部 3 1 が掛止されて更なる 上方への摺動が阻止されるよ う になっている。
尚、 前記チップ 3 6 の球面座 3 4上側にはリ ング部材 3 7 が 内嵌装着されてお り 、 該リ ング部材 3 7 によ り ピン本体 3 3 下 端の球状部 3 2 が抜脱しないよう保持されている。
また、 図示では、 ァクチユエ一夕 ピン 3 0 の掛止部 3 1 を上 向きに縮径するテ一パ形状と して示したが、 例えば、 第 7 図に 示すよう に、 掛止部 3 1 を偏平な鍔形状と して形成しても良い。
而して、 制御装置 1 9 からの制御信号 2 0 によ り ソ レノィ ド バルブ 1 6 を開けておけば、 コ ン ト口一ルバルブ 1 7 が逆止弁 と して機能して油通路 1 3 が閉じるので、 エンジンの各シリ ン ダ 1 の夫々が異なるタイ ミ ングで圧力上死点付近となった際に、 排気行程にある別のシリ ンダ 1 の排気弁 4 を開作動する為のェ キゾース トプッ シュロ ッ ド 6 の突き上げによ り排気用ロ ッ力一 アーム 7 を介しマスタービス ト ン 1 2 が押し上げられて油通路 1 3 に圧力が発生し、 圧縮上死点付近にあるシリ ンダ 1 のス レ —ブピス ト ン 1 4が従動されて下降し、 該ス レーブピス ト ン 1 4 によ り排気用ロ ッカ一アーム 7 先端のァクチユエ一夕 ピン 3 0 が押し下げられる。 このよう にス レーブビス ト ン 1 4 によ り押し下げられたァク チユエ一夕 ピン 3 0 は、 排気用ロ ッカーアーム 7 の先端に対し 下方向に摺動し、 通常の開弁操作で排気用ロ ッカーアーム 7 の 先端が押し下げている箇所と同じ箇所、 即ちク ロスヘッ ド 8 の 頂部をァクチュエー夕 ピン 3 0 が押し下げて排気用ロ ッカーァ ーム 7 の場合と同じよう に両方の排気弁 4が開作動されるので， 燃焼室 2 内から圧縮空気を効率良く 排気ポー ト 5 へと逃がして 次の膨張行程における ピス ト ン 3 を押し下げる力の発生をなく し、 圧縮行程で得たブレーキ力を有効に活用する こ とが可能と なる。
また、 ェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 によ り排気用ロ ッカー アーム 7 が傾動されて通常の開弁操作が行われる際には、 ァク チユエ一夕 ピン 3 0 が排気用ロ ッカーアーム 7 の先端下面に掛 止部 3 1 を掛止される こ とによ り所定の上限位置に固定され、 その固定されたァクチユエ一夕 ピン 3 0 を介してク ロスへッ ド 8 の頂部が排気用口 ッカ一アーム 7 の先端によ り押し下げられ て両方の排気弁 4が開作動される。
このとき、 排気用ロ ッカーアーム 7 が傾動する ことによ り ァ クチユエ一夕 ピン 3 0 のピン本体 3 3 が傾斜しても、 その下端 のチップ 3 6 が相対的に揺動して前記ピン本体 3 3 の傾斜が許 容され、 これによつて、 前記チッ プ 3 6 がク ロスヘッ ド 8 頂部 に対し下面の平坦な踏み面 3 5 を良好に当接させた姿勢のまま 維持されるので、 排気用ロ ッカーアーム 7 による通常の開弁操 作を上限位置に固定されたァクチユエ一夕 ピン 3 0 を介し何ら 支障なく確実に行う こ とが可能である。
一方、 制御装置 1 9 からの制御信号 2 0 によ り ソ レノィ ドバ ルブ 1 6 を閉じておけば、 コ ン ト ロールバルブ 1 7 によ り油通 路 1 3 の油圧が解放され、 油通路 1 3 内には圧力が発生しない ので、 ス レーブピス ト ン 1 4が従動されなく な り、 排気弁 4 は 通常の開弁操作によ り排気行程でのみ開作動されて圧縮上死点 付近では開作動されなく なる。
従って、 上記形態例によれば、 排気用ロ ッカーアーム 7 によ り通常の排気行程で開作動される両方の排気弁 4 を、 排気用口 ッカーアーム 7 を傾動させる こ となく圧縮上死点付近で別途開 作動する こ とができるので、 燃焼室 2 内の圧力を効率良く 逃が すこ とができて、 よ り大きなエンジンブレーキ力を得る こ とが でき、 しかも、 ェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 と排気用ロ ッカ —アーム 7 との連結部が外れてしまう不具合を未然に回避する こ とができる。
また、 以上は圧縮圧開放式エンジンブレーキに適用 した場合 を例に説明したが、 例えば、 第 8 図に示す如く 、 第 1 〜第 3 の 各シリ ンダ 1 に備えた両方の排気弁 4 を同一シリ ンダ 1 のィ ン レツ トプッ シュロ ッ ド 9 によ り吸気行程で開作動させるよう に した排気ガス再循環装置にも適用する ことが可能である。
よ り具体的には、 イ ンレツ トプッ シュ ロ ッ ド 9 によ り突き上 げられる吸気用ロ ッカーアーム （図示せず） の基端の直上にマ スターピス ト ン 1 2 を配置すると共に、 該マスターピス ト ン 1 2 と同一シリ ンダ 1 のス レーブピス ト ン 1 4 との間を油通路 1 3 を介し接続し、 両方の排気弁 4 を吸気行程で開作動し得るよ う に構成する こ とが可能である。
このよう にすれば、 第 8 図の第 1 シリ ンダ # 1 ( 1 ) 、 第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) 、 第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) の夫々力 第 9 図に示す如く 異なるタイ ミ ングで吸気行程となった際に、 吸気 弁 1 0 を開作動する為のイ ンレツ トプッ シュ ロ ッ ド 9 の突き上 げで吸気用ロ ッカーアームが傾動され、 これによ り マス夕一ピ ス ト ン 1 2 が押し上げられて油通路 1 3 に圧力が発生し、 同一 シリ ンダ 1 のス レーブビス ト ン 1 4が従動されてァクチユエ一 夕 ピン 3 0 を介し両方の排気弁 4が開作動され、 圧力差によ り 排気ガスが排気ポー ト 5 から燃焼室 2 内に再循環し、 次の爆発 行程における燃焼室 2 内での燃焼温度が下げられて N〇 X (窒 素酸化物） の低減化が図られる こ とになる。
依って、 このような排気ガス再循環装置に適用 した場合には、 排気用ロ ッカーアーム 7 によ り通常の排気行程で開作動される 両方の排気弁 4 を、 排気用ロ ッカーアーム 7 を傾動させる こ と なく 吸気行程で別途開作動する こ とができるので、 燃焼室 2 内 に排気ガスを効率良く 再循環させる こ とができて、 よ り効果的 な N O Xの低減化を図る こ とができ、 しかも、 ェキゾ一ス トプ ッ シュ ロ ッ ド 6 と排気用ロ ッカーアーム 7 との連結部が外れて しまう不具合を未然に回避する こ とができる。
また、 この種の排気ガス再循環装置は、 例えば、 第 1 0 図に 示す如く 、 第 1 〜第 3 の各シリ ンダ 1 に備えた両方の吸気弁 1 0 を同一シリ ンダ 1 のェキゾ一ス トプッ シュ ロ ッ ド 6 によ り排 気行程で開作動させるよう にして構成する こ とも可能である。
よ り具体的には、 イ ンレツ トプッ シュロ ッ ド 9 によ り傾動さ れる図示しない吸気用ロ ッカーアームの先端に対しァクチユエ 一夕 ピン 3 0 を上下方向に向け摺動自在に貫通装着し、 該ァク チユエ一夕 ピン 3 0 の直上にス レーブピス ト ン 1 4 を配置する と共に、 排気用ロ ッカーアーム 7 の基端の直上にマス夕一ピス ト ン 1 2 を配置し、 該マス夕一ピス ト ン 1 2 と同一シリ ンダ 1 のス レーブピス ト ン 1 4 との間を油通路 1 3 を介し接続し、 両 方の吸気弁 1 0 を排気行程で開作動し得るよう に構成する こ と が可能である。
而して、 第 1 0 図の第 1 シリ ンダ # 1 ( 1 ) 、 第 2 シリ ンダ # 2 ( 1 ) 、 第 3 シリ ンダ # 3 ( 1 ) の夫々が、 第 1 1 図に示 す如く 異なるタイ ミ ングで排気行程となった際に、 排気弁 4 を 開作動する為のェキゾ一ス トプッ シュロ ッ ド 6 の突き上げで排 気用ロ ッカーアーム 7 が傾動され、 これによ り マスターピス ト ン 1 2 が押し上げられて油通路 1 3 に圧力が発生し、 同一シリ ンダ 1 のス レーブビス ト ン 1 4が従動されてァクチユエ一夕 ピ ン 3 0 を介し両方の吸気弁 1 0 が開作動され、 燃焼室 2 内の排 気ガスの一部が効率良く 吸気ポー ト （図示せず） 側へ掃き出さ れるので、 該吸気ポー ト側へ掃き出された排気ガスが次の吸気 工程で燃焼室 2 内に吸い戻されて再循環し、 次の爆発行程にお ける燃焼室 2 内での燃焼温度が下げられて N〇 X (窒素酸化物） の低減化が図られる こ とになる。
そして、 このよう に排気ガス再循環装置を構成した場合も、 本発明の開弁機構を適用 して燃焼室 2 内に排気ガスを効率良く 再循環させる こ とができ、 よ り効果的な N O xの低減化を図る こ とができる。
尚、 本発明の開弁機構は、 上述の形態例にのみ限定される も のではなく 、 各形態例では直列 6気筒の場合を例示して説明し た力 V型エンジン等の他のエンジン型式で気筒数の異なるも のについても同様に適用できる こ と、 また、 各シリ ンダに排気 弁及び吸気弁を各々一対ずつ備えた 4バルブエンジンだけでな く 、 各シリ ンダに排気弁及び吸気弁を各々一つずつ備えた 2バ ルブェンジンにも適用できる こ と、 その他、 本発明の要旨を逸 脱しない範囲内において種々変更を加え得る こ とは勿論である。 産業上の利用可能性
以上のよう に、 本発明にかかる開弁機構は、 自動車等のェン ジンにおける圧縮圧開放式エンジンブレーキや排気ガス再循環 装置に用いるのに適している。

Claims

求 の 範 囲
1 . プッ シュ ロ ッ ドによ り基端を突き上げられて傾動し且つ その傾動時に先端でエンジンバルブを押し下げて開作動する口 ッカ一アームと、 該ロ ッカーアームの先端に対し上下方向に向 け摺動自在に貫通装着され且つ所定の上限位置でロ ッカーァ一 ムの先端下面に掛止される掛止部を備えたァクチユエ一夕 ピン とを備え、 該ァクチユエ一夕 ピンを前記ロ ッカーアームの非傾 動時に押し下げてエンジンバルブを開作動し得るよう構成した こ とを特徴とする開弁機構。
2 . ァクチユエ一夕 ピンが、 その長手方向中途部に掛止部を 有して該掛止部よ り上側の部分をロ ッカーアームの先端に対し 上下方向に向け摺動自在に貫通装着され且つその下端に球状部 を形成したピン本体と、 該ピン本体下端の球状部を球面座を介 して揺動自在に抱持し且つその下面にエンジンバルブを押し下 げる偏平な踏み面を有するチップとによ り構成されている こ と を特徴とする請求項 1 に記載の開弁機構。
3 . ロ ッカーアームの基端によ り突き上げられて作動するマス 夕ーピス ト ンと、 該マスタービス ト ンに対し油通路を介して接 続され且つ該油通路に前記マスターピス ト ンの作動によ り圧力 が発生した際に適宜なシリ ンダに備えたロ ッカーアーム先端の ァクチユエ一夕 ピンを押し下げてエンジンバルブを開作動する ス レーブピス ト ンと、 前記油通路の油圧の保持 · 解放を切り替 える作動油供給手段とを備えたこ とを特徴とする請求項 1 又は 2 に記載の開弁機構。
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