JP2664986B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents
内燃機関の動弁装置Info
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- JP2664986B2 JP2664986B2 JP1081526A JP8152689A JP2664986B2 JP 2664986 B2 JP2664986 B2 JP 2664986B2 JP 1081526 A JP1081526 A JP 1081526A JP 8152689 A JP8152689 A JP 8152689A JP 2664986 B2 JP2664986 B2 JP 2664986B2
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- oil
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼル機関の排気弁あるいは吸気弁を開
閉制御する蓄圧式動弁装置に関する。
閉制御する蓄圧式動弁装置に関する。
従来の蓄圧式動弁装置としては、例えば特公昭39−12
563に記載されたものがある。この装置は第８図に示す
ように油圧源010により加圧され、蓄圧器011内に一定圧
に蓄圧された作動油を制御する５孔式管制弁01と、その
弁を駆動するカム02、ローラ03、カム軸04と、シリンダ
カバー05に設けられた吸，排気弁06を作動油で動かすア
クチュエータ07と、配管08,09から構成されている。第
８図は吸，排気弁06が閉弁した状態を示し、タペット03
が基円上にあり、管制弁01は蓄圧器011の作動油を配管0
9によりアクチュエータ07の下部室07aに導いており、作
動油の力により吸，排気弁06は上方へ移動し閉弁した状
態となっている。このときアクチュエータ07の上部室07
bの作動油は配管08、管制弁01を経て油圧源010のタンク
010aに排出される。カム02が回転してローラ03がリフト
すると、下部室07aの作動油は配管09、管制弁01を経て
タンク010aに排出されるとともに、蓄圧器011の高圧作
動油は管制弁01、配管08を経て上部室07bに作動し、そ
の力は吸，排気弁06に作用する筒内圧力に抗して吸，排
気弁06を下方に動かして吸，排気弁06を開弁させる。カ
ム02がさらに回転するとローラ03のリフトが減少し基円
に達すると、管制弁01は同図の状態となり、前に説明し
たように吸，排気弁06が上方に移動して閉弁する。
563に記載されたものがある。この装置は第８図に示す
ように油圧源010により加圧され、蓄圧器011内に一定圧
に蓄圧された作動油を制御する５孔式管制弁01と、その
弁を駆動するカム02、ローラ03、カム軸04と、シリンダ
カバー05に設けられた吸，排気弁06を作動油で動かすア
クチュエータ07と、配管08,09から構成されている。第
８図は吸，排気弁06が閉弁した状態を示し、タペット03
が基円上にあり、管制弁01は蓄圧器011の作動油を配管0
9によりアクチュエータ07の下部室07aに導いており、作
動油の力により吸，排気弁06は上方へ移動し閉弁した状
態となっている。このときアクチュエータ07の上部室07
bの作動油は配管08、管制弁01を経て油圧源010のタンク
010aに排出される。カム02が回転してローラ03がリフト
すると、下部室07aの作動油は配管09、管制弁01を経て
タンク010aに排出されるとともに、蓄圧器011の高圧作
動油は管制弁01、配管08を経て上部室07bに作動し、そ
の力は吸，排気弁06に作用する筒内圧力に抗して吸，排
気弁06を下方に動かして吸，排気弁06を開弁させる。カ
ム02がさらに回転するとローラ03のリフトが減少し基円
に達すると、管制弁01は同図の状態となり、前に説明し
たように吸，排気弁06が上方に移動して閉弁する。
上記のように従来例では管制弁01には５ケの穴が必要
であり、構造が複雑で大形となり、又高圧管08,09も２
本であり、アクチュエータ07も複雑となって必然的に大
形となる。又吸，排気弁06の開弁及び閉弁には高圧の作
動油を使用しており、該高圧作動油はアクチュエータ07
を作動後タンク010aへ排油して捨てられるため、作動油
の消費量が多くなり、エネルギ損失が増大すると共に
吸，排気弁の閉弁着座速度の制御が困難という課題があ
る。
であり、構造が複雑で大形となり、又高圧管08,09も２
本であり、アクチュエータ07も複雑となって必然的に大
形となる。又吸，排気弁06の開弁及び閉弁には高圧の作
動油を使用しており、該高圧作動油はアクチュエータ07
を作動後タンク010aへ排油して捨てられるため、作動油
の消費量が多くなり、エネルギ損失が増大すると共に
吸，排気弁の閉弁着座速度の制御が困難という課題があ
る。
本発明の目的は前記従来例の課題を解消し、管制弁及
びアクチュエータの構造を簡素化し、閉弁速度を制御す
ると共に、閉弁をばね力で行なうことにより作動油の消
費量を必要最小限に止め、動力損失を大幅に縮減できる
内燃機関の動弁装置を提供するにある。
びアクチュエータの構造を簡素化し、閉弁速度を制御す
ると共に、閉弁をばね力で行なうことにより作動油の消
費量を必要最小限に止め、動力損失を大幅に縮減できる
内燃機関の動弁装置を提供するにある。
本発明に係る内燃機関の動弁装置は、蓄圧器にて高圧
に加圧された作動油を、エンジンの回転に連動されて作
動油の給油及び排油路を開閉する管制弁から前記給油路
を経てアクチュエータに導入し、前記作動油を該アクチ
ュエータに作用させて、吸，排気弁をばね力に抗して開
放するように構成された内燃機関の動弁装置において、
前記アクチュエータは、小径の主ピストンとこれよりも
大径の副ピストンとが軸方向に連設されてシリンダ内を
往復動するピストンと、前記主ピストンの上面が臨んで
形成され、前記給油路からの作動油が導入可能にされた
上部室と、前記主ピストンと副ピストンとの間に形成さ
れて作動油が導入可能にされた中間室とを備え、上記
吸，排気弁の開弁時から一定時期までの開弁初期リフト
時には、上記上部室及び中間室の双方に作動油が導入さ
れて主ピストン及び副ピストンの双方に作用せしめら
れ、続いての開弁リフトの中間時には上記中間室への作
動油の供給が遮断されて、作動油が上部室から主ピスト
ンのみに作用せしめられ、上記排気弁の閉弁前の一定期
間の閉弁リフト時には、上記主ピストンにより密閉状態
にせしめられた上記上部室内の油圧によりピストンを減
速させて吸，排気弁を着座せしめるように構成されてな
ることを特徴としている。
に加圧された作動油を、エンジンの回転に連動されて作
動油の給油及び排油路を開閉する管制弁から前記給油路
を経てアクチュエータに導入し、前記作動油を該アクチ
ュエータに作用させて、吸，排気弁をばね力に抗して開
放するように構成された内燃機関の動弁装置において、
前記アクチュエータは、小径の主ピストンとこれよりも
大径の副ピストンとが軸方向に連設されてシリンダ内を
往復動するピストンと、前記主ピストンの上面が臨んで
形成され、前記給油路からの作動油が導入可能にされた
上部室と、前記主ピストンと副ピストンとの間に形成さ
れて作動油が導入可能にされた中間室とを備え、上記
吸，排気弁の開弁時から一定時期までの開弁初期リフト
時には、上記上部室及び中間室の双方に作動油が導入さ
れて主ピストン及び副ピストンの双方に作用せしめら
れ、続いての開弁リフトの中間時には上記中間室への作
動油の供給が遮断されて、作動油が上部室から主ピスト
ンのみに作用せしめられ、上記排気弁の閉弁前の一定期
間の閉弁リフト時には、上記主ピストンにより密閉状態
にせしめられた上記上部室内の油圧によりピストンを減
速させて吸，排気弁を着座せしめるように構成されてな
ることを特徴としている。
これらの吸，排気弁の開弁のみに高圧作動油が使用さ
れ、閉弁は吸，排気弁のリフトに伴ない蓄えられた弁ば
ねにより作動させるアクチュエータ構造とした。
れ、閉弁は吸，排気弁のリフトに伴ない蓄えられた弁ば
ねにより作動させるアクチュエータ構造とした。
これにより管制弁、高圧配管、アクチュエータの構造
が簡素化され小型化するとともに、開弁作動時の高圧作
動油の消費量が減少し、駆動エネルギを節減できるよう
になった。
が簡素化され小型化するとともに、開弁作動時の高圧作
動油の消費量が減少し、駆動エネルギを節減できるよう
になった。
以下第１〜７図を参照し本発明の一実施例について説
明する。
明する。
第１図はこの動弁装置の主要構造を示し、１は管制弁
で、カム軸４に固定されたカム２によりタペットローラ
３を介して上下方向に駆動されるピストン1aを備えてい
る。該ピストン1aは作動油入口穴1c、出口穴1d、排油穴
1aを具えたシリンダ1b内を油密を保って摺動自在に移動
する。８は高圧管で管制弁１と後述するアクチュエータ
７との間を接続している。該アクチュエータ７は、本体
20、シリンダ21、ピストン22、ふた23、逆止弁ユニット
30より構成され、上部室7b、中間室7c、下部室7aを有す
る。前記シリンダ21には入口穴20aと上部室7bとを接続
する主連通孔21a、入口穴20aと中間室7cとを接続する副
連通孔21b、戻り穴20bと中間室7cとを接続する中間孔21
c、戻り穴20bと下部室7aとを接続する下部孔21d、逆止
弁ユニット30への油路21eを有する。上記ピストン22は
上部室7bと中間室7cとを仕切る小径の主ピストン22a
と、中間室7cと下部室7aを仕切る比較的大径の副ピスト
ン22bとを有し、それぞれの主ピストン22a、副ピストン
22bはシリンダ21内を油密に摺動する。逆止弁ユニット3
0はストッパ30cとばね30aにより上方に付勢された弁30b
が案内30f内を油密に案内され、油路21eから主連通孔21
aを介して上部室7bに作動油を供給し、逆止方向には流
れないようにシート30dを有するとともに、作動油に混
入した空気を油とともに排出する絞り30eから成ってい
る。
で、カム軸４に固定されたカム２によりタペットローラ
３を介して上下方向に駆動されるピストン1aを備えてい
る。該ピストン1aは作動油入口穴1c、出口穴1d、排油穴
1aを具えたシリンダ1b内を油密を保って摺動自在に移動
する。８は高圧管で管制弁１と後述するアクチュエータ
７との間を接続している。該アクチュエータ７は、本体
20、シリンダ21、ピストン22、ふた23、逆止弁ユニット
30より構成され、上部室7b、中間室7c、下部室7aを有す
る。前記シリンダ21には入口穴20aと上部室7bとを接続
する主連通孔21a、入口穴20aと中間室7cとを接続する副
連通孔21b、戻り穴20bと中間室7cとを接続する中間孔21
c、戻り穴20bと下部室7aとを接続する下部孔21d、逆止
弁ユニット30への油路21eを有する。上記ピストン22は
上部室7bと中間室7cとを仕切る小径の主ピストン22a
と、中間室7cと下部室7aを仕切る比較的大径の副ピスト
ン22bとを有し、それぞれの主ピストン22a、副ピストン
22bはシリンダ21内を油密に摺動する。逆止弁ユニット3
0はストッパ30cとばね30aにより上方に付勢された弁30b
が案内30f内を油密に案内され、油路21eから主連通孔21
aを介して上部室7bに作動油を供給し、逆止方向には流
れないようにシート30dを有するとともに、作動油に混
入した空気を油とともに排出する絞り30eから成ってい
る。
排気弁６は、シリンダカバー５に固定された案内15内
を摺動し空気式弁ばね（空気ばね）40により上方へ付勢
され、その上端はピストン22と当接している。空気式弁
ばね40はピストン41を気密に案内するシリンダ42と、
吸，排気弁６とピストン41を固定するこま43、押え44か
ら構成され、空気穴42aを経て空気槽45から加圧空気が
供給され、その上部にアクチュエータ７が固定されてい
る。
を摺動し空気式弁ばね（空気ばね）40により上方へ付勢
され、その上端はピストン22と当接している。空気式弁
ばね40はピストン41を気密に案内するシリンダ42と、
吸，排気弁６とピストン41を固定するこま43、押え44か
ら構成され、空気穴42aを経て空気槽45から加圧空気が
供給され、その上部にアクチュエータ７が固定されてい
る。
油圧源10はタンク、こし器、高圧ポンプ等から構成さ
れ、高圧作動油を蓄圧器11に送出し、蓄圧器11は高圧作
動油を蓄える。
れ、高圧作動油を蓄圧器11に送出し、蓄圧器11は高圧作
動油を蓄える。
次に先ず吸，排気弁６の開弁作用について説明する。
第２図においてカム軸４が回転してローラタペット３
がリフトし、ピストン1aが上昇して出口穴1dが排油穴1e
から遮断され、入口穴1cと連通するようになり、その後
さらにピストン1aが上昇すると蓄圧器11の高圧作動油が
管制弁１を介してアクチュエータ７へ供給され、入口穴
20a、主連通孔21a、油路21e、逆止弁ユニット30を経て
上部室7bへ、又は入口穴20a、副連通孔21bを経て中間室
7cへ作用し、ピストン22の上下の面積差により、該ピス
トンを→印のように下方へ動かして第３図の状態とな
る。第３図はピストン22の下方移動に伴ない主連通孔21
aと上部室7bがまさに連通する時期にあり、シート30dは
この時期まで開となり、以後主連通孔21aの開放によっ
て閉となり第４図の状態となる。第４図においては、高
圧作動油は入口穴20a、主連通孔21aを経て上部室7bに作
用し、副連通孔21bと中間室7cはまさに連通が遮断され
る時期にあり、さらにピストン22が→印の下方へ移動す
ると作動油は主ピストン22aの上面のみに作用し、副ピ
ストン22bの上面へは作用しなくなり第５図の状態とな
る。第５図において、中間室7cは中間穴21cとはまさに
連通する時期にある。第４図より第５図までのピストン
22の移動量δ１（第４図に示す）の間では中間室7cの油
を膨張させるが、第５図以後は正圧の状態で中間孔21c
へ排出させるよう設定されている。中間孔21cの排油は
戻り穴20bを介して油圧源10のタンクへ放出される。主
ピストン22aの上面には入口穴20a、主連通孔21aを介し
て作動油が上部室7bに作用しており、ピストン22は→印
下方へ移動し、第６図の状態となる。第６図において下
部室7aと下部孔21dがまさに連通遮断の時期にあり、こ
れ以上ピストン22が下降すると下部室7a内の油は密閉さ
れて油圧が上昇し、その力によりピストン22の下降は緩
やかに停止する。即ち下部室7aはクッション室を形成
し、吸，排気弁６は最大リフト位置（第７図のlmax）に
達して開弁運動は終る。作動油はさらに上部室7bへ入口
穴20a、主，副連通孔21a,21bを介して主ピストン22aの
上面に作用し続けているが、吸，排気弁は移動しない。
空気式弁ばね40のシリンダ42内の圧力は上昇している。
がリフトし、ピストン1aが上昇して出口穴1dが排油穴1e
から遮断され、入口穴1cと連通するようになり、その後
さらにピストン1aが上昇すると蓄圧器11の高圧作動油が
管制弁１を介してアクチュエータ７へ供給され、入口穴
20a、主連通孔21a、油路21e、逆止弁ユニット30を経て
上部室7bへ、又は入口穴20a、副連通孔21bを経て中間室
7cへ作用し、ピストン22の上下の面積差により、該ピス
トンを→印のように下方へ動かして第３図の状態とな
る。第３図はピストン22の下方移動に伴ない主連通孔21
aと上部室7bがまさに連通する時期にあり、シート30dは
この時期まで開となり、以後主連通孔21aの開放によっ
て閉となり第４図の状態となる。第４図においては、高
圧作動油は入口穴20a、主連通孔21aを経て上部室7bに作
用し、副連通孔21bと中間室7cはまさに連通が遮断され
る時期にあり、さらにピストン22が→印の下方へ移動す
ると作動油は主ピストン22aの上面のみに作用し、副ピ
ストン22bの上面へは作用しなくなり第５図の状態とな
る。第５図において、中間室7cは中間穴21cとはまさに
連通する時期にある。第４図より第５図までのピストン
22の移動量δ１（第４図に示す）の間では中間室7cの油
を膨張させるが、第５図以後は正圧の状態で中間孔21c
へ排出させるよう設定されている。中間孔21cの排油は
戻り穴20bを介して油圧源10のタンクへ放出される。主
ピストン22aの上面には入口穴20a、主連通孔21aを介し
て作動油が上部室7bに作用しており、ピストン22は→印
下方へ移動し、第６図の状態となる。第６図において下
部室7aと下部孔21dがまさに連通遮断の時期にあり、こ
れ以上ピストン22が下降すると下部室7a内の油は密閉さ
れて油圧が上昇し、その力によりピストン22の下降は緩
やかに停止する。即ち下部室7aはクッション室を形成
し、吸，排気弁６は最大リフト位置（第７図のlmax）に
達して開弁運動は終る。作動油はさらに上部室7bへ入口
穴20a、主，副連通孔21a,21bを介して主ピストン22aの
上面に作用し続けているが、吸，排気弁は移動しない。
空気式弁ばね40のシリンダ42内の圧力は上昇している。
次に吸，排気弁６の閉弁作用について説明する。
ピストン22は第２〜６図の印方向へ運動する。第６
図の状態ではカム２が回転しタペットローラ３が基円に
達し、管制弁１が第１図状態になると、上部室7bの高圧
作動油は主，副連通孔21a,21b、入口穴20a、高圧管８を
経て管制弁１内を通り、油圧源10のタンクへ排出され
る。排気弁６はピストン41に作用する空気圧により、こ
ま43、押え44を介して上方に付勢されており、この付勢
力はピストン22にも作用し、閉弁運動はこの空気式弁ば
ね40に蓄えられた空気圧によりなされる。第６図より第
５図の状態になると、中間室7cはピストン隙間を介して
副ピストン22bにより密閉され、この中間室7cの油圧は
上昇し、第４図の変位δ１の間は一次油圧クッション作
用をなし、ピストン22の上方への移動速度を緩やかに減
速する。さらにピストン22が印方向に移動し、第３図
の状態になると、上部室7bと主連通孔21aが連通遮断さ
れ、逆止弁ユニット30のシート30dは閉弁し、上部室7b
の油圧は上昇し、上部室7bは油圧クッション室を形成す
る。第２図において上部室7bの二次クッション作用に伴
ないピストン22の上方への移動速度はさらに減速され、
ピストン22は排気弁６が閉弁着座するまでの移動量δ２
の間は排気弁６の閉弁着座に最適な速度となるように速
度が制御され、上方への移動を終り、閉弁運動を終了す
る。以上の運動を線図化しピストン22のリフトｌとクラ
ンク角θＫの関係を第７図（ａ）で、排気弁抵抗FV、ピ
ストン22に作用するF1,F2とθＫの関係を第７図（ｂ）
で示す。l1は作動油が主，副ピストン22a,22bに作用す
る期間を示し、このl1は第２図で示すとおりである。作
動油圧Ｐ、副ピストン径dSと排気弁を押し下げる力F1及
び作動油消費流量Ｑの間には次の関係がある。即ち、こ
のとき排気抵抗FVとの間にはF1＞FVの関係がある。
図の状態ではカム２が回転しタペットローラ３が基円に
達し、管制弁１が第１図状態になると、上部室7bの高圧
作動油は主，副連通孔21a,21b、入口穴20a、高圧管８を
経て管制弁１内を通り、油圧源10のタンクへ排出され
る。排気弁６はピストン41に作用する空気圧により、こ
ま43、押え44を介して上方に付勢されており、この付勢
力はピストン22にも作用し、閉弁運動はこの空気式弁ば
ね40に蓄えられた空気圧によりなされる。第６図より第
５図の状態になると、中間室7cはピストン隙間を介して
副ピストン22bにより密閉され、この中間室7cの油圧は
上昇し、第４図の変位δ１の間は一次油圧クッション作
用をなし、ピストン22の上方への移動速度を緩やかに減
速する。さらにピストン22が印方向に移動し、第３図
の状態になると、上部室7bと主連通孔21aが連通遮断さ
れ、逆止弁ユニット30のシート30dは閉弁し、上部室7b
の油圧は上昇し、上部室7bは油圧クッション室を形成す
る。第２図において上部室7bの二次クッション作用に伴
ないピストン22の上方への移動速度はさらに減速され、
ピストン22は排気弁６が閉弁着座するまでの移動量δ２
の間は排気弁６の閉弁着座に最適な速度となるように速
度が制御され、上方への移動を終り、閉弁運動を終了す
る。以上の運動を線図化しピストン22のリフトｌとクラ
ンク角θＫの関係を第７図（ａ）で、排気弁抵抗FV、ピ
ストン22に作用するF1,F2とθＫの関係を第７図（ｂ）
で示す。l1は作動油が主，副ピストン22a,22bに作用す
る期間を示し、このl1は第２図で示すとおりである。作
動油圧Ｐ、副ピストン径dSと排気弁を押し下げる力F1及
び作動油消費流量Ｑの間には次の関係がある。即ち、こ
のとき排気抵抗FVとの間にはF1＞FVの関係がある。
l1以上lmaxまでのリフトでは作動油は主ピストンのみ
に作用している期間であり、主ピストン径dmと排気弁を
押し下げる力F2及び作動油の消費量Q2との間には次の関
係があり、F2＞FVの関係がある。
に作用している期間であり、主ピストン径dmと排気弁を
押し下げる力F2及び作動油の消費量Q2との間には次の関
係があり、F2＞FVの関係がある。
２段ピストンでない従来例の場合の作動油消費量Ｑ
は、 ∴Q1＋Q2＜Ｑ となり作動油消費量を大幅に減少させることができる。
は、 ∴Q1＋Q2＜Ｑ となり作動油消費量を大幅に減少させることができる。
又閉弁運動時l2において一次クッションがδ１の間作
用し、ピストン22の上方移動を減速し、さらにδ２の間
では二次クッションが作用することにより、排気弁６の
閉弁着座速度を最適に制御することができ、排気弁の寿
命を延長できる。
用し、ピストン22の上方移動を減速し、さらにδ２の間
では二次クッションが作用することにより、排気弁６の
閉弁着座速度を最適に制御することができ、排気弁の寿
命を延長できる。
次に第７図に示す排気弁のリフト線図を参照してこの
実施例における動弁装置の作動をさらに詳しく説明す
る。
実施例における動弁装置の作動をさらに詳しく説明す
る。
排気弁６の下降リフトl1までは第２図及び第３図に示
すように、作動油は主連通孔21aから油路21e及びシート
30dを介して上部室7bに供給されて主ピストン22aの上面
に作用し、また、副連通孔21bを介して中間室7cに供給
され副ピストン22bの上面に作用する。これによって、
ピストン22は下方へ押し下げられる。
すように、作動油は主連通孔21aから油路21e及びシート
30dを介して上部室7bに供給されて主ピストン22aの上面
に作用し、また、副連通孔21bを介して中間室7cに供給
され副ピストン22bの上面に作用する。これによって、
ピストン22は下方へ押し下げられる。
次に第７図における下降リフトl2〜l1の間（δ１＝l2
−l1）においては、第４図〜第５図に示すように、副連
通孔21b、主ピストン22aによって遮断されるため、作動
油の中間室7cへの供給が遮断される。これにより、ピス
トン22を押し下げる力は上部室7b内の作動油による力の
みとなり、作動油の供給が半減される。次に下降リフト
l1〜lmax間では、第６図に示すように、作動油は上部室
7bのみに供給される。排気弁のリフトがlmaxになると、
第６図に示すように下部孔21dが副ピストン22bによって
遮断され、これによって下部室7aが密室となり、この密
室に溜った作動油のクッション作用によりピストン22の
下降が減速される。
−l1）においては、第４図〜第５図に示すように、副連
通孔21b、主ピストン22aによって遮断されるため、作動
油の中間室7cへの供給が遮断される。これにより、ピス
トン22を押し下げる力は上部室7b内の作動油による力の
みとなり、作動油の供給が半減される。次に下降リフト
l1〜lmax間では、第６図に示すように、作動油は上部室
7bのみに供給される。排気弁のリフトがlmaxになると、
第６図に示すように下部孔21dが副ピストン22bによって
遮断され、これによって下部室7aが密室となり、この密
室に溜った作動油のクッション作用によりピストン22の
下降が減速される。
次いで、カム２が回転し管制弁１によって作動油のア
クチュエータ７への供給が遮断されると、空気ばね40の
弾力により排気弁６及びピストン22は上昇を始める。
クチュエータ７への供給が遮断されると、空気ばね40の
弾力により排気弁６及びピストン22は上昇を始める。
次いで、上昇リフトlmax〜l2になると、第５図のよう
に中間孔21cが副ピストン22bにより遮断されて中間室7c
が密室となり、この密室内に溜った作動油のクッション
作用によってピストン22の上昇が減速される。
に中間孔21cが副ピストン22bにより遮断されて中間室7c
が密室となり、この密室内に溜った作動油のクッション
作用によってピストン22の上昇が減速される。
次いで、上昇リフトl2〜δ２になると、第３図に示す
ように、主連通孔21aが主ピストン22aによって遮断さ
れ、上部室7bの油圧が上昇してシート30dから弁30bが離
れて開弁し、上部室7bの油圧はさらに上昇し、ピストン
22の上昇を減速させる。この減速状態で排気弁６は弁座
５に緩やかに着座し上昇リフトを終了する。
ように、主連通孔21aが主ピストン22aによって遮断さ
れ、上部室7bの油圧が上昇してシート30dから弁30bが離
れて開弁し、上部室7bの油圧はさらに上昇し、ピストン
22の上昇を減速させる。この減速状態で排気弁６は弁座
５に緩やかに着座し上昇リフトを終了する。
以上のように本発明に係る上記動弁装置は、第７図
（ｂ）に示す荷重Ｆが大きい期間のリフトl1の部分にお
いては作動油をピストン22の全断面積（上部室7b及び中
間室7cの双方）に作用させてピストン22の下降（排気弁
６の開弁）を迅速になる一方、上記荷重Ｆが小さい期間
では作動油を主ピストン22の小径部のみに作用させるこ
とにより、作動油の消費量が大幅に低減される。
（ｂ）に示す荷重Ｆが大きい期間のリフトl1の部分にお
いては作動油をピストン22の全断面積（上部室7b及び中
間室7cの双方）に作用させてピストン22の下降（排気弁
６の開弁）を迅速になる一方、上記荷重Ｆが小さい期間
では作動油を主ピストン22の小径部のみに作用させるこ
とにより、作動油の消費量が大幅に低減される。
さらに排気弁６の下降最大リフト（lmax近傍）時に上
記密室の形成による油のクッション作用で排気弁の着座
を緩やかにすることができる。
記密室の形成による油のクッション作用で排気弁の着座
を緩やかにすることができる。
以上管制弁１がカム２により機械的に駆動する場合に
ついて説明したが、電気的に駆動又は直接電磁弁を使用
することも可能である。
ついて説明したが、電気的に駆動又は直接電磁弁を使用
することも可能である。
本発明は前記のとおり構成したので、制御弁の構造が
３口程度と簡素化され、高圧管数も１本に減少し、又ア
クチュエータの構成も単純化され、油圧クッション作用
が生じ機械的衝突部分がなくなり、排気弁の開弁サイク
ルを緩やかに終了させ、着座を最適に制御することがで
きる。
３口程度と簡素化され、高圧管数も１本に減少し、又ア
クチュエータの構成も単純化され、油圧クッション作用
が生じ機械的衝突部分がなくなり、排気弁の開弁サイク
ルを緩やかに終了させ、着座を最適に制御することがで
きる。
さらに作動油は排気弁の抵抗に応じてピストン揚程に
基づき制御され２段階に分けて作用され、作動油の消費
量を必要最小限に止め、作動油駆動エネルギを減じて動
力損失を大幅に減少させることができる。
基づき制御され２段階に分けて作用され、作動油の消費
量を必要最小限に止め、作動油駆動エネルギを減じて動
力損失を大幅に減少させることができる。
第１〜７図は本発明に係わるもので、第１図は実施例の
構成図、第２〜７図はその作用説明図、第８図は従来例
で第１図応当図である。 １……管制弁、７……アクチュエータ、10……油圧源、
11……蓄圧器、21……シリンダ、21a……主連通孔、21b
……副連通孔、21c……中間孔、21d……下部孔、22……
ピストン、22a……主ピストン、22b……副ピストン、40
……空気ばね。
構成図、第２〜７図はその作用説明図、第８図は従来例
で第１図応当図である。 １……管制弁、７……アクチュエータ、10……油圧源、
11……蓄圧器、21……シリンダ、21a……主連通孔、21b
……副連通孔、21c……中間孔、21d……下部孔、22……
ピストン、22a……主ピストン、22b……副ピストン、40
……空気ばね。
Claims (1)
- 【請求項１】蓄圧器にて高圧に加圧された作動油を、エ
ンジンの回転に連動されて作動油の給油路及び排油路を
開閉する管制弁から前記給油路を経てアクチュエータに
導入し、前記作動油を該アクチュエータに作用させて、
吸，排気弁をばね力に抗して開放するように構成された
内燃機関の動弁装置において、前記アクチュエータは、
小径の主ピストンとこれよりも大径の副ピストンとが軸
方向に連設されてシリンダ内を往復動するピストンと、
前記主ピストンの上面が臨んで形成され、前記給油路か
らの作動油が導入可能にされた上部室と、前記主ピスト
ンと副ピストンとの間に形成されて作動油が導入可能に
された中間室とを備え、上記吸，排気弁の開弁時から一
定時期までの開弁初期リフト時には、上記上部室及び中
間室の双方に作動油が導入されて主ピストン及び副ピス
トンの双方に作用せしめられ、続いての開弁リフトの中
間時には上記中間室への作動油の供給が遮断されて、作
動油が上部室から主ピストンのみに作用せしめられ、上
記排気弁の閉弁前の一定期間の閉弁リフト時には、上記
主ピストンにより密閉状態にせしめられた上記上部室内
の油圧によりピストンを減速させて吸，排気弁を着座せ
しめるように構成されてなることを特徴とする内燃機関
の動弁装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081526A JP2664986B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 内燃機関の動弁装置 |
| DE69009097T DE69009097T2 (de) | 1989-04-03 | 1990-03-22 | Ventilvorrichtung für Brennkraftmaschine. |
| DK90250079.2T DK0391507T3 (da) | 1989-04-03 | 1990-03-22 | Ventilstyringssystem til en forbrændingsmotor |
| EP90250079A EP0391507B1 (en) | 1989-04-03 | 1990-03-22 | Valve system of internal combustion engine |
| KR1019900004580A KR920008919B1 (ko) | 1989-04-03 | 1990-04-03 | 내연기관의 밸브작동장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1081526A JP2664986B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 内燃機関の動弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264104A JPH02264104A (ja) | 1990-10-26 |
| JP2664986B2 true JP2664986B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=13748773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1081526A Expired - Lifetime JP2664986B2 (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 内燃機関の動弁装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0391507B1 (ja) |
| JP (1) | JP2664986B2 (ja) |
| KR (1) | KR920008919B1 (ja) |
| DE (1) | DE69009097T2 (ja) |
| DK (1) | DK0391507T3 (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5058538A (en) * | 1990-07-24 | 1991-10-22 | North American Philips Corporation | Hydraulically propelled phneumatically returned valve actuator |
| DK170122B1 (da) * | 1993-06-04 | 1995-05-29 | Man B & W Diesel Gmbh | Stor totakts forbrændingsmotor |
| GB9315383D0 (en) * | 1993-07-24 | 1993-09-08 | Carding Spec Canada | Hydraulically actuated cylinder valve |
| US5531192A (en) * | 1994-08-04 | 1996-07-02 | Caterpillar Inc. | Hydraulically actuated valve system |
| US5456222A (en) * | 1995-01-06 | 1995-10-10 | Ford Motor Company | Spool valve control of an electrohydraulic camless valvetrain |
| US5456223A (en) * | 1995-01-06 | 1995-10-10 | Ford Motor Company | Electric actuator for spool valve control of electrohydraulic valvetrain |
| GB9501118D0 (en) * | 1995-01-20 | 1995-03-08 | Carding Spec Canada | Hydraulically operated actuator |
| DE10143959A1 (de) | 2001-09-07 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | Hydraulisch gesteuerter Aktuator zur Betätigung eines Ventils |
| EP1440225B1 (de) * | 2001-10-19 | 2005-08-03 | Robert Bosch GmbH | Hydraulischer aktor für ein gaswechselventil |
| DE10256242A1 (de) * | 2002-12-02 | 2004-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Ventilsteller zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine |
| KR100819970B1 (ko) * | 2006-09-05 | 2008-04-07 | 현대자동차주식회사 | 정전 용량 변위 센서 |
| JP4953250B2 (ja) * | 2007-12-20 | 2012-06-13 | 社団法人日本舶用工業会 | 吸排気弁駆動装置 |
| FI124245B (en) * | 2012-02-16 | 2014-05-15 | Wärtsilä Finland Oy | Hydraulic valve arrangement for controlled actuation of the gas exchange valve of the reciprocating internal combustion engine |
| CN114135358B (zh) * | 2021-11-24 | 2022-08-26 | 中船动力研究院有限公司 | 一种配气机构用控制驱动装置及内燃机 |
| CN114087076B (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-13 | 龙口中宇热管理***科技有限公司 | 一种发动机闭缸气门控制装置及方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1246315B (de) * | 1962-06-27 | 1967-08-03 | Mitsubishi Shipbuilding & Eng | Hydraulische Betaetigungsvorrichtung fuer Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine |
| DK225982A (da) * | 1981-07-07 | 1983-01-08 | Sulzer Ag | Indstroemnings-eller udstoedningsventil til en forbraendingsmotors cylindertopstykke |
-
1989
- 1989-04-03 JP JP1081526A patent/JP2664986B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-22 EP EP90250079A patent/EP0391507B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-22 DK DK90250079.2T patent/DK0391507T3/da active
- 1990-03-22 DE DE69009097T patent/DE69009097T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-04-03 KR KR1019900004580A patent/KR920008919B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264104A (ja) | 1990-10-26 |
| EP0391507A1 (en) | 1990-10-10 |
| KR920008919B1 (ko) | 1992-10-12 |
| DE69009097T2 (de) | 1994-09-01 |
| KR900016589A (ko) | 1990-11-13 |
| DE69009097D1 (de) | 1994-06-30 |
| EP0391507B1 (en) | 1994-05-25 |
| DK0391507T3 (da) | 1994-06-20 |
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