JPS6321003B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、弁駆動装置の中に油圧式タペツトが
設けられていて、該タペツトの中に下部ストツパ
ーと上部ストツパーとの間で長さ方向に移動可能
にピストンが案内されており、該ピストンはばね
の力によりつねに負荷が与えられていて、エンジ
ン・ブレーキのさい、油圧制御媒体を供給するこ
とにより前記ピストンを上部ストツパーに当接し
た状態に保持し、もつてタペツトの有効長さを大
きくするやり方でガス交換弁を開くことにより制
御を行なうよう構成されたエンジン・ブレーキを
備えた内燃機関に関する。

この種の内燃機関はドイツ特許第1057385号に
よりすでに公知である。この公知の内燃機関にお
いては、バルブの駆動装置のタペツトに設けられ
ているピストンは、エンジンが普通に動いている
間はばねの力により下部ストツパーに当接して押
圧されており、これによりタペツトは該当したガ
ス交換弁の開閉に必要な通常の長さを確保するよ
うになつている。エンジン・ブレーキのさい高圧
下にある油によりピストンが付勢され、これによ
りピストンはばねの力に抗して上部ストツパーま
で移動するので、タペツトが長くなり、このため
ガス交換弁は引き続き一定の大きさだけ開いたま
まであり、この結果、エンジンの該当したシリン
ダーでの圧縮仕事が減少することになる。

エンジン・ブレーキに用いられるピストンの中
に弁遊び補整装置して用いられる第２のピストン
が移動可能に軸支されており、該第２のピストン
はいま１つのばねによりあるいは油を用いて付勢
することによりタペツト・ロツドまたは上部スト
ツパーに当接するようになつている。遊び補整装
置に用いられる油をエンジンの潤滑油循環系から
抽出することができるので、エンジン・ブレーキ
に用いられるピストンを付勢するため非常に高い
圧力を確保しなければならない。なぜなら、上記
の要領によりピストンに作用するばねの力と弁ば
ねの力にうち勝たなければならないからである。

この結果、一般的にはそれぞれ逆止弁を備えた
２つの油の管路をタペツトまで延設するととも
に、異なつた圧力を発生する２組のポンプを取り
付けることになつたが、このためタペツトの構造
が複雑となることのほか、高価な制御系を一式用
意することが必要である。ポンプを用いて従来公
知のタペツトに油を供給することは当然として、
異なつた圧力を発生するために必要な制御機器の
数が多くなる。

複雑な構造のタペツトと制御装置を使用してい
るため、故障が発生する危険が高いことも当然の
ことである。このことは、とくに、油圧式の弁遊
び補整装置についても言えることである。なぜな
ら、この油圧式弁遊び補正装置を使用する場合、
エンジンの回転数が上昇するに伴なつて油の漏曳
損失が増大するため、弁の開閉を正確に限定する
ことができないためである。そのほか、管路圧力
は長時間発生した力に対抗するには十分でないと
思われるので、エンジン・ブレーキ運転のさい、
事実上弁をつねに開いた状態に保持しておくとい
う考え方もある。

したがつて、本発明の目的は、当初記載の種類
のエンジン・ブレーキを備えた内燃機関であつ
て、従来公知のものにみられる上記の欠点を解消
するよう、すなわち構成と制御をできるだけ簡単
にするとともに、確実に機能し、応答時間が短
く、しかも弁駆動部全体の故障ができるだけ少な
いよう改良された前記内燃機関を提供することで
ある。

上記の目的は、本発明によれば、排気弁の弁タ
ペツトに制動のためのピストンが設けられてい
て、エンジンが普通に動いているときは、前記ピ
ストンがばねの力により上部ストツパーかつ／ま
たはタペツト・ロツドに弾発的に当接して保持さ
れていることと、タペツトを操作するカムがとく
に圧縮行程の間、タペツトを移動させる前置隆起
部を備えていることと、油圧制御媒体を用いて完
全な付勢状態を解除したとき、タペツトが移動し
てピストンが下部ストツパーに当接するよう、必
要な場合は制御媒体の補足的な作用をうけるよう
にしたばねと弁ばねとが互に調整されることによ
り達成されたのである。

このようにタペツトの構成は簡単で、製作が容
易であり、しかも保守をいつさい必要としない。
ピストンは油圧制御手段による付勢をうけないで
ばねにより上部ストツパーまたはタペツト・ロツ
ドに当接して保持されているので、弁駆動装置全
体の中に遊びはいつさい生じない。ドイツ特許第
1057385号の場合と異なり、エンジン・ブレーキ
のさい、排気弁は、圧縮行程の間、前置隆起部ま
たは前置カムにより開弁される。一定のポンプの
効果により制御態様に応じて漏洩損失をつねに補
整することができる。制御媒体から空気を分離ま
たは吹き出させることは、すでに知られているよ
うに、ピストン・ガイドを上に向かつて垂直に向
きぎめすることにより適切に行なうことができ
る。エンジンが普通に動いている場合にも生じる
弁駆動装置の振動に及ぼす、ばねを配設すること
にもとづいて生じる減衰作用はのちほど説明され
ている通りであつて、カムの各回転ごとに基円領
域でタペツトに制御媒体が充填され、しかるのち
制御媒体は再び制御循環系の中に排出される。

本発明の他の実施態様においては、ピストンの
最大リフトがカムの前置隆起部の高さに相等する
ことが提案されている。制御媒体としては油を使
用することが効果的であり、この油はエンジン潤
滑剤循環系より取り出すことができる。

本発明の他の実施態様においては、タペツトの
内部に延在した制御媒体供給管路の中に制御媒体
の逆流を阻止するばねと閉止体より成る遮断弁が
設けられていることと、エンジンが普通に動いて
いるときは、制御媒体供給管路の中に突出したピ
ンにより閉止体を開放位置に動かすことができる
ことが提案されている。この場合、前記ピンをニ
ユーマチツク・シリンダーのピストン・ロツドと
して構成し、ニユーマチツク・シリンダーのピス
トンに係止されたばねにより使用位置に保持する
ことができる。この配置構成においては、油圧制
御媒体を供給するためにエンジンの潤滑ポンプを
使用することができる。

上述の遮断弁の代りに、タペツトに延在したエ
ンジンの制御媒体供給管路がすべて共通の集合管
に連通していて、該集合管はポンプ、好適には高
圧ポンプと接続されており、制御媒体の圧力を一
定に保持するオーバーフロー弁と制御媒体の流れ
を調整する遮断弁を前記集合管に取り付けること
が本発明により提案されている。遮断弁として電
磁弁を使用することが好ましい。

最後に説明した配置構成により多くの付加的な
利点を得ることができる。たとえば、ポンプを使
用することにより、遮断弁を閉止してタペツトの
中にあるピストンを非常に迅速に上部ストツパー
に当接させることができるとともに、発生した漏
洩損失を迅速に補整して、はつきりと限定された
バルブ・リフトを保持することができる。ポンプ
を使用することによりピストンの作用圧力を強制
的に発生させることができるので、油中に含まれ
ている空気はなんの役割も果たさない。油から生
じたよごれは細かい機械的な粒子となり沈殿せず
主として漏洩油の中を通つて遊動することにな
る。さらに、上記の配置構成によれば、シリンダ
ーの数にかかわりなく、エンジン全体についてポ
ンプと遮断弁をそれぞれ１組だけ必要とするにす
ぎないので、本装置全体を簡単に点検することが
できるとともに、故障が生じることが少なく、し
かも安価である。

最後に、ポンプに必要な動力について考察する
と、ポンプの所要動力は二、三キロワツトにすぎ
ず、しかもエンジン・ブレーキをかけるときしか
動力必要としないので、非常に好ましいことであ
る。

エンジンが普通に動いているときは、遮断弁は
開いているので、ポンプは無圧力状態で回わつて
いるだけであつて、動力を消費することはない。

以下、本発明を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明を詳細に説明する。

第１図に示されているように、内部に空所３を
備えていてカム２により操作されるタペツト４
は、長さ方向に移動可能に本体１の中に軸支され
ている。カム２は、補足的に前置隆起部または前
置カム５を備えている。ピストン６は、上部スト
ツパー７と下部ストツパー８の間でタペツト４の
空所３の中で移動可能に軸支されており、通常の
場合は、ばね９の力により上部ストツパー７また
はタペツト・ロツド１０の下縁に当接して押圧さ
れている。なお、前記タペツト・ロツド１０は、
概念的に図示された傾動レバー１１を介してバル
ブ・スプリング１２の力により閉止位置に保持さ
れているエンジン・シリンダー（図示せず）の排
気弁１３に作用するようになつている。

タペツト４の空所３は、１つまたは複数の穴１
４とリングみぞ１５をへて制御媒体供給管路１６
と接続されており、しかして該制御媒体供給管路
１６の中に球状の閉止体１７とばね１８より成る
遮断弁が配設されている。ニユーマチツク・シリ
ンダー２０のピストン・ロツドとして設計されて
いて、エンジンが普通に動いている場合、ニユー
マチツク・シリンダー２０のピストン２１に係合
したばね２２により閉止体１７に作用し、該閉止
体１７を開放位置に保持するピン１９が制御媒体
供給管路１６の中に突設されている。ピストン２
１は、管路２３をへて供給された圧縮空気により
ばね２２の力に抗して操作することができる。な
お、管路２４は、制御媒体がニユーマチツク・シ
リンダー２０にはいり込まないよう、漏洩したも
のを排出するために設けられてたいるものであ
る。

エンジンが普通に動いている場合、閉止体１７
はピン１９により開放位置に保持されており、制
御媒体は自由に循環することができる。制御媒体
とばね９によりピストン６上に作用する力は弁ば
ね１２の力より大幅に小さいので、前置隆起部５
が通りすぎたときピストン６は下部ストツパー８
に当たつて押圧されているので、排気弁１３はい
ぜんとして閉止された状態にある。

エンジンが制動状態にある場合、ピストン２１
が圧縮空気により付勢されるので、ピン１９が第
１図において右方に動き閉止体１７から離れ、閉
止体１７がばね１８により弁座に押圧され、これ
により制御媒体の戻りが阻止される。前置隆起部
５がタペツト４に当たると、ピストンは動くこと
ができないので、タペツト・ロツド１０が持ち上
げられ、これにより排気弁１３は一定の部分リフ
トだけ開いた状態となる。このとき生じたピスト
ン６とタペツト・ガイドにおける漏洩損失は、タ
ペツト６がカム２の基円上を動いている間、制御
媒体供給管路１６より補整される。タペツト・ロ
ツド１０のためピストン６がもはや下に向かつて
押し下げることができない程度までタペツト４が
下に向かつて動くと、ばね９の力だけが作用し、
ピストン６を上部ストツパーに押し当て、閉止体
１７が弁座から離れるので、制御媒体が再び吸い
込まれる。

第２図では同じ部材には第１図と同じ参照符号
が付されており、タペツトの構成も同じである。
制御に関していえば、エンジンのすべてのタペツ
ト４の制御媒体供給管路１６は、管路２６をへて
高圧ポンプ２７と接続された共通の集合管路２５
に連通している。管路２５にはオーバーフロー弁
２８と電磁遮断弁２９が取り付けられている。

エンジンが普通に動いているときは、遮断弁２
９は図示の位置にあり、制御媒体は連続して排流
されるので管路２６と集合管２５には圧力が生じ
ていない。前置隆起部５がタペツト４の下にくる
と、ピストン６は下に向かつて動くので、排気弁
１３は開かない。遮断弁２６を第２の位置に切換
えると、エンジンの制動が始まつて、集合管２５
とタペツト４の空所３に圧力が生じるが、この圧
力は、オーバーフロー弁２８により設定されるも
のであり、前置隆起部５がタペツト４をもちあげ
たときでも、ピストン６を上部ストツパー７に当
接させて保持するに十分な大きさに設定されてい
る。

一般的に、制御運転のさいの弁リフトは前置隆
起部５の高さぶん大きい。そしてこのことは、排
気側でのぶつかりを避けるため、エンジンのピス
トンにできるだけポケツトを設けなければならな
いことを意味することは注目すべきことである。
そのほか、予荷重（カム先端に作用する押圧）と
弁ばねの密着長さを適宜選定する場合、弁リフト
をさらに大きくすることに考慮を払わなければな
らない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る制御弁を備えたタペツ
トを長さ方向に切断した断面図、第２図は、本発
明に係る他の制御装置を備えた第１図と同じタペ
ツトを純粋に概念的に示した略線図。 １……本体、２……カム、３……空所、４……
タペツト、５……前置隆起部、６……ピストン、
７……上部ストツパー、８……下部ストツパー、
９……ばね、１０……タペツト・ロツド、１１…
…傾斜レバー、１２……弁ばね、１３……排気
弁、１４……穴、１５……環状みぞ、１６……制
御媒体供給管路、１７……閉止体、１８……ば
ね、１９……ピン、２０……ニユーマチツク・シ
リンダー、２１……ピストン、２２……ばね、２
３……圧縮空気管路、２４……漏洩した制御媒体
を排流させる管路、２５……共通の集合管路、２
６……管路、２７……高圧ポンプ、２８……オー
バーフロー弁、２９……電磁遮断弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮行程において排気弁を開くことにより制
   動を行う内燃機関にして、ばね力を負荷された排
   気弁が、傾斜レバー、タペツトロツドを介して、
   カムに衝接する油圧式タペツトに連結されてお
   り、該油圧式タペツトの中に、ばね力を負荷され
   たピストンが下部ストツパーと上部ストツパーと
   の間を長手方向に移動可能に配置され、かつ前記
   タペツトロツドに衝接するように配置されてお
   り、また、ポンプを備えた油圧源と、開閉操作可
   能である遮断弁を備えた制御媒体供給管路とを有
   する内燃機関において、前記油圧式タペツト４を
   作動させるカム２が前置隆起部５を有し、該隆起
   部の高さが、タペツト４内のピストン６の最大ス
   トロークに等しく、タペツト４内に置かれたピス
   トン６の前記ばね９が、ピストンがタペツトロツ
   ドに接する面と反対側の面においてピストンに接
   して配置されていることを特徴とする内燃機関。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関にお
   いて、前記遮断弁が逆止弁１７であり前記制御媒
   体供給管路１６に、ニユーマチツクシリンダ２０
   のピストンロツドであるピン１９が配置され、該
   ピンが通常の運転時には前記逆止弁を開放し、制
   動時には閉鎖するようになつている内燃機関。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関にお
   いて、全ての制御媒体供給管路１６が共通の集合
   管路２５に連結され、該集合管路２５が追加の管
   路２６を介してポンプ２４に連結され、管路２６
   にオーバーフロー弁２８と、前記遮断弁２９とが
   設けられており、前記遮断弁が電磁的に開閉され
   るようになつている内燃機関。