JPH0141845Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、吸、排気弁とは別途に第３弁を取付
けたエンジン、特に、第３弁を油圧シリンダで開
閉作動させる第３弁付エンジンに関する。

車両に搭載されるエンジンは出力発生機関とし
て作動すると共に、車両減速時には摺動部抵抗や
ポンプ損失に基づくエンジンブレーキ装置として
作動する。特に、特開昭56−126640号公報に開示
されるように、各シリンダが圧縮上死点近傍に達
した際、各シリンダが圧縮仕事により得た高圧気
体を吸、排気弁とは別途に設けた第３弁により排
気路側に排出し、圧縮仕事を吸収する、いわゆる
第３弁ブレーキ効果を得るエンジンブレーキ装置
が知られている。

ところで、第３弁の開閉作動は、その作動用ス
イツチをオンさせた時のみ行なわれるため、これ
を不使用のままで長期間を経過すると第３弁がシ
リンダヘツド側に固着してしまうことがあり、い
わゆるバルブステイツクを生じ、第３弁ブレーキ
効果を得られず、場合によつては破損を生じるこ
ともある。

本考案は第３弁のバルブステイツクを防止で
き、かつ、排気口の拡大を計れる第３弁付エンジ
ンを提供することを目的とする。

本考案による第３弁付エンジンは、第３弁に開
方向の押圧力を加える油圧シリンダを、各排気弁
の開閉を行なうロツカアームの揺動端近傍にそれ
ぞれ取付け、この油圧シリンダ内のピストンロツ
ドとロツカアームの揺動押圧部をこれらが共に第
３弁の突端に当接するよう形成したことを特徴と
している。

以下、本考案を添付図面と共に説明する。

第１図には本考案の一実施例としての第３弁付
デイーゼルエンジン（以後単にエンジンと記す）
１を示した。このエンジンは４気筒４サイクルで
あり、図中右側より１番、２番、３番および４番
の各シリンダ２が配置され、これら各シリンダ
は、第２図に示す順序で作動し、出力を発生して
いる。第２図中、符号Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は
各シリンダの排気行程を、符号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ
３，Ｉ４は各シリンダの吸気行程を符号Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４は各シリンダの上死点をそれぞれ
示している。エンジン１はシリンダヘツド３に吸
気マニホールド４と排気マニホールド５を取付け
ており、吸気マニホールド４には図示しない吸気
管やエアクリーナが連結され、排気マニホールド
５には図示しない排気管やマフラーが連結され
る。各シリンダ２には吸気弁６および排気弁７の
他に第３弁８が取付けられる。各吸気弁６は各シ
リンダ２と吸気側分岐路In１，In２，In３，In４
を、各排気弁７は各シリンダ２と排気側分岐路
Ex１，Ex２，Ex３，Ex４を、各第３弁８は各
シリンダ２と排気側副分岐路Ex１′，Ex２′，Ex
３′，Ex４′をそれぞれ断続する。これら４つの
排気側分岐路は第１合流位置Ａで集合され、４つ
の排気側副分岐路は第２合流位置Ｂで集合され
る。第１合流位置Ａおよび第２合流位置Ｂを経た
排気は更に主合流位置Ｃで１つの排気流となり、
図示しない排気管側に流れる。第２合流位置Ｂと
主合流位置Ｃとの間の排気流路はバタフライ弁９
により断続される。このバタフライ弁はリンク１
０やアクチユエータ１１を介し、ブレーキスイツ
チ１２のオン、オフ操作により制御される。

各シリンダ２の吸気弁６および排気弁７は周知
のロツカアーム、プツシユロツドおよびカム軸か
らなるオーバーヘツドバルブ方式の動弁系により
駆動されるが、特に本考案の特徴である排気弁７
の動弁系の要部を第３図に示した。排気弁７は図
示しない弁ガイドに摺動自在に支持されると共
に、弁ばね１３によりシリンダ２の排気ポートを
常閉する。排気弁７の上側の突端には排気弁開用
のロツカアーム１４の揺動端が当接する。このロ
ツカアームはその中央部をシリンダヘツド３に支
持されるロツカ軸１５に枢着される。しかも、そ
の他端はプツシユロツド１６を介し、カム軸（第
３図中には概略を示した）１７上の排気カム１８
より押圧力を受ける。ロツカアーム１４はその揺
動端に排気弁７に当接する第１押圧部１４１と、
その近傍の第３弁８に当接する第２押圧部１４２
とを形成される。第２押圧部１４２はその中央に
開口を有し、ここより突出、退却するピストンロ
ツド１９の端面と、その周囲の環状突面とからな
り、ピストンロツド１９の不作動時にこれら両面
は一つの押圧面を形成している。ピストンロツド
１９の上端のピストン２０はロツカアーム１４内
に形成される第３弁操作用の油圧シリンダ２１に
収容される。この油圧シリンダ２１はロツカ軸１
５の中央油路２２に常時連通し、その端部は図示
しないシリンダヘツド内油路を介し三方弁２３の
１つのポートに連結される。三方弁２３は電磁弁
であり、これは第３弁駆動手段２４の一部として
形成されている。三方弁２３は他の１つのポート
をドレーン側に、他の１つのポートを給油側にそ
れぞれ連通させており、ブレーキスイツチ１２の
オン時に励磁電流を受け、給油ポートをドレーン
側より油圧シリンダ２１側のポートに切換でき
る。三方弁２３の給油ポートａには前、後２つの
一方弁２６，２７を備えたプランジヤポンプ２８
が連結され、前一方弁２６の流入側にはフイード
ポンプ２９を介し油溜り３０が連結される。各シ
リンダに対応するプランジヤポンプ２８はカム軸
１７の一部にそれぞれ形成されるポンプカム３１
に作動される。各ポンプカム３１はそのリフト面
を形成するが、そのカム角上の位置を、それが対
応するシリンダの圧縮上死点Ｔ近傍と一致するよ
う形成される。第３図中、符号３２は第３弁８を
閉方向に付勢する弁ばねを示す。

第１図に示したエンジン１内の各シリンダ２は
１番、４番、２番、３番の順序で各行程（第２図
参照）を行ない、出力発生機関として作動する。
この場合、吸気弁６および排気弁７はカム軸１７
の回転をプツシユロツド１６やロツカアーム１４
（吸気系は図示せず）を介し、押圧力として受け、
定常の開閉作動を行なう。しかも、第２図に符号
Ｅ１′，Ｅ２′，Ｅ３′，Ｅ４′で示すように、排気
弁７と同時に第３弁８はロツカアーム１４より押
圧力を受けて開閉作動する。なお、この時フイー
ドポンプ２９からの圧油はプランジヤポンプ２８
で更に高圧化されるが、これらは三方弁２３によ
りドレーンに排出されている。

一方、エンジンブレーキを必要とする時、ま
ず、ブレーキスイツチ１２をオンさせ、これによ
りバタフライ弁９が第２合流位置Ｂ側を閉鎖す
る。同時に、三方弁２３は切換作動し、プランジ
ヤポンプ２８の圧油を中央油路２２を介し油圧シ
リンダ２１に供給する。この場合、プランジヤポ
ンプ２８は、これを作動するポンプ用カム３１の
リフト面が各シリンダの圧縮上死点Ｔと重なつて
いることより、第２図に符号Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，
Ｄ４で示すような時限に各油圧シリンダ２１に圧
油を供給することになり、その時限に第２押圧部
１４２の開口よりピストンロツド１９が突出作動
し、第３弁８を開作動させる。これにより各シリ
ンダ２の第３弁８が圧縮仕事を吸収した高圧気体
を第２合流位置Ｂに排出させ、排気圧が高めら
れ、これにより、各シリンダのポンプ損失が増大
し、第３弁エンジンブレーキ作動が行なわれる。

このようにエンジン１は定常駆動時において、
その排気行程毎に排気弁７と同時に第３弁８を開
き、排気抵抗を低減させ、かつ、第３弁８が不使
用によりバルブステイツクを起すということをも
防止できる。更にブレーキスイツチ１２の操作に
より第３弁ブレーキ効果をも得ることができる。

第１図に示したエンジン１は第３弁ブレーキ作
動時に排気弁７をその排気行程時限に開く構成で
あつたが、これに代え、第４図に示すように、排
気弁７を非作動可能としてもよい。第４図に示し
た排気弁の動弁系は第３図に示した動弁系と同一
部材を含むため、以後混同を生じない範囲で同一
部材には同一符号を付し、その重複説明を略す。
ロツカアーム１４の第１押圧部１４１は開口を有
し、そこにプランジヤ３３を突出させている。こ
のプランジヤ３３の下端は、排気弁７の上方の突
端に当接し、上端は筒状端３３１に形成される。
この筒状端３３１の有底孔には圧縮スプリング３
４が圧接し、その上端はプランジヤガイド３５の
上壁３５１に圧接する。プランジヤガイド３５は
ロツカアーム１４に一体形成され、その中央にス
トツパプレート３６が取付けられる。ストツパプ
レート３６は、第５図に示すように、二又状を呈
し、その中央切欠き３６１がプランジヤガイド３
５の中央溝４０に案内されている。中央切欠き３
６１の一部には丸穴切欠き部３６２が形成され、
一端には切換ピストン３７が連結される。切換ピ
ストン３７はロツカアーム１４と一体の切換シリ
ンダ３８内に収容され、スプリング３９により図
中右方向（以後ポームポジシヨン側と記す）に付
勢される。切換シリンダ３８はロツカ軸１５の中
央油路４０に連通し、この中央油路は排気バルブ
非作動操作手段４１側の第２三方弁４２に連結さ
れる。この第２三方弁は電磁弁であり、その内の
一つのポートはドレーンに、他の１つのポートは
フイードポンプ２９に連結される。第２三方弁４
２は第２ブレーキスイツチ４３を介し電源に接続
される。ブレーキスイツチ１２と第２ブレーキス
イツチ４３は図示しないコンビスイツチ内に組込
まれており、これの一段をオンするとブレーキス
イツチ１２が、二段をオンするとブレーキスイツ
チ１２に加え第２ブレーキスイツチ４３が作動す
る構成である。なお、場合により第２ブレーキス
イツチ４３を排除し、第２三方弁４２をブレーキ
スイツチ１２を介し電源接続する構成としてもよ
い。

第３弁８は油圧シリンダ２１内のピストン２０
に押圧力を受け、開作動する。この油圧シリンダ
はロツカ軸１５内の中央油路４０と非交差の第２
油路４３を介し、第３図で説明したと同様の第３
弁駆動手段２４内の三方弁２３に接続する。

このような第４図に示した動弁系を含むエンジ
ンの場合、これが定常駆動時には、ストツパプレ
ート３６が第５図に示すポームポジシヨンにあ
り、プランジヤ３３は突出位置（第４図に実線で
示す位置）POにある。更に、第３弁８と当接す
るピストン２０は非作動位置（第４図に実線で示
す位置）にある。このため排気弁７と第３弁８は
同時に開閉作動する。

一方、第１段でブレーキスイツチ１２をオン
し、第２段で第２ブレーキスイツチ４３をオンさ
せると、切換シリンダ３８にフイードポンプ２９
からの圧油が供給され、油圧シリンダ２１にプラ
ンジヤポンプ２８より高圧の圧油が供給される。
すると、ストツパプレート３６は第５図中の一点
鎖線で示す位置に移動し、プランジヤ３３は丸穴
切欠き部３６２を挿通可能となり、突出位置PO
よりプランジヤガイド３５内に退却可能となる。
このため、ロツカアーム１４が揺動しても、これ
が空作動となり、排気弁７は閉状態を持続する。
そして、第３弁８のみが第２図に示した時限Ｄと
時限E′とでシリンダ２を第２合流位置Ｂにのみ開
放する。この場合、第２合流位置Ｂはバタフライ
弁９で排気路下流側と閉鎖状態にあり、シリンダ
の排圧は十分高くなり、ポンプ損失が増大し、第
３弁ブレーキ作動が行なわれる。この時、排気弁
７の開作動時限に、第３弁８のみが開作動する
が、排気は第２合流位置Ｂにしか流動できず、実
質、排気弁７と同様に非作動に近いことになる。

第４図に示した排気動弁系を有するエンジンも
第３弁ブレーキ効果を容易に得られ、特に排気弁
７を閉じるため、エンジンのポンプ損失がより大
きくなり、エンジンブレーキ効果が強力に発揮さ
れる。しかも、定常駆動時には排気弁７と第３弁
８とが共に開閉作動でき、排気抵抗を低減でき、
第３弁バルブステツクの防止効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例としてエンジンの概
略図、第２図は同上エンジンのカム角作動タイミ
ング特性図、第３図は同上エンジンの要部切欠構
成図、第４図は本考案の他の実施例としてのエン
ジンの要部切欠構成図、第５図は第４図のＸ−Ｘ
線拡大断面図をそれぞれ示している。 １……エンジン、２……シリンダ、３……シリ
ンダヘツド、６……吸気弁、７……排気弁、８…
…第３弁、１４……ロツカアーム、１４１，１４
２……押圧部、１９……ピストンロツド、２１…
…油圧シリンダ、２４……第３弁駆動手段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジン本体内の各シリンダに吸、排気弁とは
   別途に第３弁を取付け、これら各第３弁に開方向
   の押圧力を加える油圧シリンダに対し所定時限に
   第３弁駆動手段が圧油を供給して第３弁を開作動
   させる第３弁付エンジンにおいて、上記各油圧シ
   リンダを各排気弁の開閉を行なうロツカアームの
   揺動端の近傍にそれぞれ取付け、この油圧シリン
   ダ内のピストンロツドとロツカアームの押圧部を
   これらが共に第３弁の突端に当接するよう形成し
   たことを特徴とした第３弁付エンジン。