JPS59229012A - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents
内燃機関の動弁機構Info
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- JPS59229012A JPS59229012A JP58102229A JP10222983A JPS59229012A JP S59229012 A JPS59229012 A JP S59229012A JP 58102229 A JP58102229 A JP 58102229A JP 10222983 A JP10222983 A JP 10222983A JP S59229012 A JPS59229012 A JP S59229012A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 32
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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】
は電気的・油圧的駆動の動弁機構Ｉこ関する。
一般ｌこ一内燃機関の性能上からみれば、吸気弁や排気
弁はできるだけ大きなガス通路をもち、急激に開閉でき
ることが望ましい。そして、弁を急激に動かし得る限界
を決める重要な要素は、カムによって生ずるリフトを吸
（排）無弁に伝える機構の質量や剛性にある。したがっ
て、動弁機構はできるだけ軽（、剛性が高いことを要し
ーシリンダヘッドに配置した吸（排）無弁とカム軸が近
いほど、この条件を満足しやすい。一方、カム軸はクラ
ンク軸により駆動するので、これが左側に近づくほど概
して駆動系が複雑となる。
弁はできるだけ大きなガス通路をもち、急激に開閉でき
ることが望ましい。そして、弁を急激に動かし得る限界
を決める重要な要素は、カムによって生ずるリフトを吸
（排）無弁に伝える機構の質量や剛性にある。したがっ
て、動弁機構はできるだけ軽（、剛性が高いことを要し
ーシリンダヘッドに配置した吸（排）無弁とカム軸が近
いほど、この条件を満足しやすい。一方、カム軸はクラ
ンク軸により駆動するので、これが左側に近づくほど概
して駆動系が複雑となる。
以上のことから機械的なカム駆動による動弁機構には限
界があって、内燃機関の持てる性能を充分に発揮できな
いため、カム駆動をやめ一電気的油圧的な駆動方式であ
って一マイクロコンピュータの制御Ｉこよる提案が行わ
れている（特公昭５０−４１３６“４号公報、特公昭５
０−、３９７６３号公報など参照〕。
界があって、内燃機関の持てる性能を充分に発揮できな
いため、カム駆動をやめ一電気的油圧的な駆動方式であ
って一マイクロコンピュータの制御Ｉこよる提案が行わ
れている（特公昭５０−４１３６“４号公報、特公昭５
０−、３９７６３号公報など参照〕。
この提案の１例１こついて概略をいえば，第１図に示す
ようｌこ−１はシリンダヘッジで、２は吸気又は排気ポ
ート、３は吸気又は排気弁、４は弁箱、５は弁箱４を構
成する作動部本体、６は弁バネ７を受けるバネ受で弁箱
４内に内蔵されている。吸（排）無弁３の弁軸８の先端
にはピストン９を装着し、ピストン９は作動部本体５に
穿設されたシリンダ１０内を上下に摺動する。シリンダ
１０の下側は空気室１１とし、上側は油室１２としてい
る。シリンダ１０の端面Ｉこ作動油供給口１３を臨設し
、該作動油供給口１３をスプール弁室１４に連通してい
る。スプール弁室１４には作動油排出口１５を開口し、
該排出口１５はオイルタンク１６に連通している。スプ
ール弁室１４には、ランド１７ 、１．７及びスプール
１″８を設けたスプール弁３０を上下に摺動するよう収
納している。スプール弁３０の下側にはスプール弁バネ
２０を収納し一常時スブール弁３０を上方に押し上げて
いる。スプール弁３０の上端にはアクティブコア３１が
連設され、該アクティブコア３１は油室３２内を上下に
摺動する。アクティブコア３１の上端は調節ネジ３３に
巻回したコアバネ３４が押圧している。
ようｌこ−１はシリンダヘッジで、２は吸気又は排気ポ
ート、３は吸気又は排気弁、４は弁箱、５は弁箱４を構
成する作動部本体、６は弁バネ７を受けるバネ受で弁箱
４内に内蔵されている。吸（排）無弁３の弁軸８の先端
にはピストン９を装着し、ピストン９は作動部本体５に
穿設されたシリンダ１０内を上下に摺動する。シリンダ
１０の下側は空気室１１とし、上側は油室１２としてい
る。シリンダ１０の端面Ｉこ作動油供給口１３を臨設し
、該作動油供給口１３をスプール弁室１４に連通してい
る。スプール弁室１４には作動油排出口１５を開口し、
該排出口１５はオイルタンク１６に連通している。スプ
ール弁室１４には、ランド１７ 、１．７及びスプール
１″８を設けたスプール弁３０を上下に摺動するよう収
納している。スプール弁３０の下側にはスプール弁バネ
２０を収納し一常時スブール弁３０を上方に押し上げて
いる。スプール弁３０の上端にはアクティブコア３１が
連設され、該アクティブコア３１は油室３２内を上下に
摺動する。アクティブコア３１の上端は調節ネジ３３に
巻回したコアバネ３４が押圧している。
該調節ネジ３３に油入３５を穿設し、スプール弁３０の
上端の油室とアクティブコア３１の油入３６に連通した
作動油をオイルタンク１６に逃がすようにしている。前
記作動部本体５における油室３２の外周には、ソレノイ
ド３７を埋設している。
上端の油室とアクティブコア３１の油入３６に連通した
作動油をオイルタンク１６に逃がすようにしている。前
記作動部本体５における油室３２の外周には、ソレノイ
ド３７を埋設している。
該ソレノイげ３７は、内燃機関３８の各種運転特性（回
転速度、負荷状態など〕を検出し、電気的入力信号とす
るマイクロコンピュータ３９より処理された信号によっ
て、作動される。又、前記スプール弁室１４の作動油供
給口１３は、内燃機関３８により駆動される圧送ポンプ
４０によって作動油が導入される。
転速度、負荷状態など〕を検出し、電気的入力信号とす
るマイクロコンピュータ３９より処理された信号によっ
て、作動される。又、前記スプール弁室１４の作動油供
給口１３は、内燃機関３８により駆動される圧送ポンプ
４０によって作動油が導入される。
かかる動弁システムであるから、マイクロコンピュータ
３９よりの信号（こより、ソレノイｒ３７に通電し、ア
クティブコア３１が吸引され、スプール弁３０がスプー
ル弁バネ２０により押し上けられ、高圧作動油供給口１
３とシリンダ１０の油室１２とが連通し、ピストン９を
下方へ作動させる。したがって−吸（排）無弁３を開く
。ピストン９はリフト制限へ当るまで動き、ソレノイド
３９への通電の間、その状態で静止している。
３９よりの信号（こより、ソレノイｒ３７に通電し、ア
クティブコア３１が吸引され、スプール弁３０がスプー
ル弁バネ２０により押し上けられ、高圧作動油供給口１
３とシリンダ１０の油室１２とが連通し、ピストン９を
下方へ作動させる。したがって−吸（排）無弁３を開く
。ピストン９はリフト制限へ当るまで動き、ソレノイド
３９への通電の間、その状態で静止している。
次に、ツレ／イド３９への通電を遮断すると一コアバネ
３４によりスプール弁３０は元に戻り、作動油油供給口
１３が閉塞され、連通路４１と作動油排出口１５とが連
通し、油室１２の作動油は排出される。
３４によりスプール弁３０は元に戻り、作動油油供給口
１３が閉塞され、連通路４１と作動油排出口１５とが連
通し、油室１２の作動油は排出される。
したがって、吸（排）無弁３は弁バネ７により弁シート
に座着し、吸Ｃ排）気ボート２は閉塞される。
に座着し、吸Ｃ排）気ボート２は閉塞される。
以上の従来例でみられるように、油圧Ｉこよるピストン
の戻り速度、つまり吸（排）無弁の戻り速度又は着座状
態は、作動油のピストンの作動する油室における吐出抵
抗と弁バネの力によって決るので、弁バネを強化すれば
、前記戻り速度は上昇させることができる。しかし、弁
バネを強化すれば、開弁時の必要エネルギの増大１着座
時のダンピング等の問題が生じ、好ましくない。
の戻り速度、つまり吸（排）無弁の戻り速度又は着座状
態は、作動油のピストンの作動する油室における吐出抵
抗と弁バネの力によって決るので、弁バネを強化すれば
、前記戻り速度は上昇させることができる。しかし、弁
バネを強化すれば、開弁時の必要エネルギの増大１着座
時のダンピング等の問題が生じ、好ましくない。
そこで本発明は、この問題を解決するために創作された
もので一動弁機構の駆動を、電気的制御をされた油圧で
もって行うとともに一該油圧用作動ピストンの油室にダ
ンパーを付設し、吸（排）無弁の着座を良好にしようと
するものである。−以下、本発明の構成を、第１及び第
２の実施例にもとづき詳細に説明する。
もので一動弁機構の駆動を、電気的制御をされた油圧で
もって行うとともに一該油圧用作動ピストンの油室にダ
ンパーを付設し、吸（排）無弁の着座を良好にしようと
するものである。−以下、本発明の構成を、第１及び第
２の実施例にもとづき詳細に説明する。
第２図は第１の実施例の要部断面図、第３図は第２図の
作動状態図を示すが一第１図の実施例と同一部分又は均
等部分は同一符号で示し、その説明を省略する。４１は
切換弁で、第１図のスプール弁３０に相当する。該切換
弁４１には圧送ポンプ４０に連通した供給口４２が臨設
し、弁体４３は作動油の油圧により常時ソレノイじ側に
押圧している。該弁体４３はその内部に設けた針棒３１
（第１図のアクティブコア３１に相当）のコアバネ２４
でもって、作動油の油圧に拡して弁座４４に圧着してい
る。弁軸８の先端に設けたピストン９の頂部には凹部４
５を設け、ダンピングピストン４６を載装置している。
作動状態図を示すが一第１図の実施例と同一部分又は均
等部分は同一符号で示し、その説明を省略する。４１は
切換弁で、第１図のスプール弁３０に相当する。該切換
弁４１には圧送ポンプ４０に連通した供給口４２が臨設
し、弁体４３は作動油の油圧により常時ソレノイじ側に
押圧している。該弁体４３はその内部に設けた針棒３１
（第１図のアクティブコア３１に相当）のコアバネ２４
でもって、作動油の油圧に拡して弁座４４に圧着してい
る。弁軸８の先端に設けたピストン９の頂部には凹部４
５を設け、ダンピングピストン４６を載装置している。
該ダンピングピストン４６にはスプール４７を形成し、
該ピストン４６の中心孔４８と連通している。中心孔４
８の下端は四部４５で開口し、上端は絞り孔４９で絞っ
ている。
該ピストン４６の中心孔４８と連通している。中心孔４
８の下端は四部４５で開口し、上端は絞り孔４９で絞っ
ている。
スプール４７は切換弁４゛１の開口部５０が臨設され１
．該開口部５０の反対側には作動油排出口１５カ臨設さ
れている。該作動油排出口１５とビストン９の頂部に形
成された油室１２とをバイパス５工で短絡し、該バイパ
ス５１に絞り機能を有する逆止弁５２を介在している。
．該開口部５０の反対側には作動油排出口１５カ臨設さ
れている。該作動油排出口１５とビストン９の頂部に形
成された油室１２とをバイパス５工で短絡し、該バイパ
ス５１に絞り機能を有する逆止弁５２を介在している。
なお、作動油排出口１５には前記切換弁４１と同一構造
の切換弁を介在し、オイルタンク１６へ連通しているが
、これは図示してない。
の切換弁を介在し、オイルタンク１６へ連通しているが
、これは図示してない。
かかる第１の実施例の構造であるため、その作動を第３
図で説明する。ソレノイ）３７に通電すると、針棒３１
がコアバネ３４に抗して吸引され、弁体４１が作動油の
高圧でもって開口し、ダンピングピストン４６の中心孔
４８を通ってピストン９及び逆止弁５２を押圧し、ピス
トン９を押下げ一逆止弁５２を開口する。これが第３図
の■の状態である。このときダンピングピストン４６も
Δｔだけ下がる。
図で説明する。ソレノイ）３７に通電すると、針棒３１
がコアバネ３４に抗して吸引され、弁体４１が作動油の
高圧でもって開口し、ダンピングピストン４６の中心孔
４８を通ってピストン９及び逆止弁５２を押圧し、ピス
トン９を押下げ一逆止弁５２を開口する。これが第３図
の■の状態である。このときダンピングピストン４６も
Δｔだけ下がる。
次に、作動油排出口１５の切換弁（図示せず）が開いて
油室１２の油圧が下がるとピストン９は弁バネ７Ｉこよ
って上昇し、第３図の０の状態になる。この状態では逆
止弁５２が徐々に閉塞するので、油室１２の作動油は、
凹部４５とダンピングでピストン４６外周の切欠５３を
絞られながら通過することによリーピストン９の上昇は
緩和されいわゆるダンピング作用をし始める。
油室１２の油圧が下がるとピストン９は弁バネ７Ｉこよ
って上昇し、第３図の０の状態になる。この状態では逆
止弁５２が徐々に閉塞するので、油室１２の作動油は、
凹部４５とダンピングでピストン４６外周の切欠５３を
絞られながら通過することによリーピストン９の上昇は
緩和されいわゆるダンピング作用をし始める。
更に、゛ピストンが上昇し、第３図■の状態になると、
ピストン９の頂部がダンピングピストン４６を共に押下
げるので−ダンピングピストン４６の頂部に流入した作
動油は絞り孔４９を通って作動油排出口１５へ徐々に逃
げる。したがって、ピストン９の上昇は緩やかな状態で
、第３図の■に戻る。
ピストン９の頂部がダンピングピストン４６を共に押下
げるので−ダンピングピストン４６の頂部に流入した作
動油は絞り孔４９を通って作動油排出口１５へ徐々に逃
げる。したがって、ピストン９の上昇は緩やかな状態で
、第３図の■に戻る。
したがって、ダンピングピストン４６はビス■・ン９の
凹部４６に載置しているたけであるので、フリーの状態
にあって、従来の固定式ダンパーによるピストン９の位
置によるダンピング力の決定や取付寸法の狂い、熱によ
る寸法変化等で、吸（排）無弁２のダンピングのきき過
ぎ、抜弁２の閉塞不良、座着速度の過度などの不都合を
回避できる。
凹部４６に載置しているたけであるので、フリーの状態
にあって、従来の固定式ダンパーによるピストン９の位
置によるダンピング力の決定や取付寸法の狂い、熱によ
る寸法変化等で、吸（排）無弁２のダンピングのきき過
ぎ、抜弁２の閉塞不良、座着速度の過度などの不都合を
回避できる。
なお、第３図の■は本実施例１こおける吸（排）無弁の
ＩＪフトと■〜■の作動状態グラフを示す。
ＩＪフトと■〜■の作動状態グラフを示す。
次に、第４図は本発明の第２の実施例で、同図は簡略の
ため固定式のダンパーを示す。作動部本体５に油’Ｍｘ
２を形成し、該油室１２でピストン９は上下に摺動する
。該ピストン９の頂部には凸部５４を設け、供給口４２
は開口部に設けた大径部５５に嵌合する。供給口４２は
二つに分岐し、一方は供給用の切換弁４１を介して圧送
ポンプ４゜に連通し、他方は排出用の切換弁５６を介し
てオイルタンク１６に連通する。油室１２は絞り機能を
有する逆止弁５２を介して供給口４２と短絡している。
ため固定式のダンパーを示す。作動部本体５に油’Ｍｘ
２を形成し、該油室１２でピストン９は上下に摺動する
。該ピストン９の頂部には凸部５４を設け、供給口４２
は開口部に設けた大径部５５に嵌合する。供給口４２は
二つに分岐し、一方は供給用の切換弁４１を介して圧送
ポンプ４゜に連通し、他方は排出用の切換弁５６を介し
てオイルタンク１６に連通する。油室１２は絞り機能を
有する逆止弁５２を介して供給口４２と短絡している。
ここで本実施例では、特に、ピストン９の下側にも油室
５７を設け、該油室５７と前記切換弁５６の下流側とを
、バイパス通路５８で連絡し、ピストン９の上昇時に排
出された作動油を油室５７に再流入して、ピストン９の
上昇速度を高めるようにしている。
５７を設け、該油室５７と前記切換弁５６の下流側とを
、バイパス通路５８で連絡し、ピストン９の上昇時に排
出された作動油を油室５７に再流入して、ピストン９の
上昇速度を高めるようにしている。
以上要するに本発明は、内燃機関の運転特性値を検出し
−これを電気的入力信号として受は入れＡコンピュータ
と一弁バネを装着した吸（排）無弁の弁軸に連結したピ
ストンとを設け、該ピストンを摺動自在（こ内蔵した油
室を設け、該油室に高圧作動油を供給又は排出作動する
電磁弁を設は一該電磁弁を前記コンピュータで制御する
動弁機構において、前記ピストンにダンパーを付設し、
かつ前記油室への作動油の供給速度を排出速度より・速
くしたことを特徴とする内燃機関の動弁機構であるから
、吸（排）無弁の開口は急激にできる一方、閉塞は緩慢
となって軟着座を行うことができる。又、油室にダンパ
ーを設けたことから、弁バネを強化することなく、作動
油の油圧を上昇できるので、弁の開閉が急激にできて、
機関性能を同上することができる。
−これを電気的入力信号として受は入れＡコンピュータ
と一弁バネを装着した吸（排）無弁の弁軸に連結したピ
ストンとを設け、該ピストンを摺動自在（こ内蔵した油
室を設け、該油室に高圧作動油を供給又は排出作動する
電磁弁を設は一該電磁弁を前記コンピュータで制御する
動弁機構において、前記ピストンにダンパーを付設し、
かつ前記油室への作動油の供給速度を排出速度より・速
くしたことを特徴とする内燃機関の動弁機構であるから
、吸（排）無弁の開口は急激にできる一方、閉塞は緩慢
となって軟着座を行うことができる。又、油室にダンパ
ーを設けたことから、弁バネを強化することなく、作動
油の油圧を上昇できるので、弁の開閉が急激にできて、
機関性能を同上することができる。
第１図は従来例の弁動機構の系統図、第２図は本発明の
第１の実施例の要部断面図、第３図は第２図の作動状態
図及び弁リフトグラフ、第４図は第２の実施例の要部断
面図を示す。 ３・・・吸（排）無弁、７・・・弁バネ、８・・・弁軸
、９・・・ピストン、１２・・・油室、４６・・・ダン
ピングピストン、５２・・・逆止弁 代理人 弁理士 岡 部 吉 彦
第１の実施例の要部断面図、第３図は第２図の作動状態
図及び弁リフトグラフ、第４図は第２の実施例の要部断
面図を示す。 ３・・・吸（排）無弁、７・・・弁バネ、８・・・弁軸
、９・・・ピストン、１２・・・油室、４６・・・ダン
ピングピストン、５２・・・逆止弁 代理人 弁理士 岡 部 吉 彦
Claims (1)
- 内燃機関の運転特性値を検出し−これを電気的入力信号
として受は入れるコンピュータと、弁バネを装着した吸
（排）無弁の弁軸に連結したピストンとを設け、該ピス
トンを摺動自在に内蔵した油室を設け、該油室に高圧作
動油を供給又は排出する電磁弁を設は一該電磁弁を前記
コンピュータで制御する動弁機構において、前記ピスト
ンにダンパーを付設し、かつ前記油室への作動油の供給
速度を排出速度より速くしたことを特徴とする内燃機関
の動弁機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102229A JPS59229012A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 内燃機関の動弁機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58102229A JPS59229012A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 内燃機関の動弁機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229012A true JPS59229012A (ja) | 1984-12-22 |
Family
ID=14321816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58102229A Pending JPS59229012A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 内燃機関の動弁機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229012A (ja) |
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 |
| US5421359A (en) * | 1992-01-13 | 1995-06-06 | Caterpillar Inc. | Engine valve seating velocity hydraulic snubber |
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