(57)【要約】【課題】産業用や農用などの高圧縮比を有するディーゼルエンジンにおいて、バッテリが減った状態や冷寒時など、悪条件化においても始動性が確保できるように改善する。【解決手段】ロッカーアーム１７におけるプッシュロッド１５に押される箇所である被押付部ａと、プッシュロッド１５の押付端１５Ｂとの接触部ｓに、圧送されてくるエンジンオイルを導く供給路ｗが設けられ、エンジン作動時では、接触部ｓに圧送されるエンジンオイルと接触部ｓからのエンジンオイルの漏れ出しとのバランスにより、被押付部ａと押付端１５Ｂとの間にオイル溜まり部ｒが形成され、かつ、エンジン停止時では、接触部ｓからのエンジンオイルの漏れ出しにより、被押付部ａと押付端１５Ｂとの間にオイル溜まり部ｒが形成されない状態に構成されているディーゼルエンジン。【選択図】図４
2016191333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に臨む吸気弁が、カムにより突出駆動されるプッシュロッドと、前記プッシュロッドにより駆動揺動されるロッカーアームとを用いて作動される状態に構成されているディーゼルエンジンであって、
前記ロッカーアームにおける前記プッシュロッドに押される箇所である被押付部と、前記プッシュロッドの押付端との接触部に、圧送されてくるエンジンオイルを導く供給路が設けられ、
エンジン作動時では、前記接触部に圧送されるエンジンオイルと前記接触部からのエンジンオイルの漏れ出しとのバランスにより、前記被押付部と前記押付端との間にオイル溜まり部が形成され、かつ、エンジン停止時では、前記接触部からのエンジンオイルの漏れ出しにより、前記被押付部と前記押付端との間にオイル溜まり部が形成されない状態に構成されているディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記接触部は、前記被押付部における球面状の被押付端と、前記被押付端を収容する臼状の凹入面を備える前記押付端と、により構成されている請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【請求項３】
前記被押付部は、前記プッシュロッドの長手方向へ螺進可能に前記ロッカーアームに螺着される軸ピンにより形成されている請求項１又は２に記載のディーゼルエンジン。
【請求項４】
前記供給路は、前記ロッカーアームを揺動可能に枢支するアーム軸との嵌合内周面に一端が開口し、かつ、前記軸ピンを螺着させる雌ねじ部に他端が開口する状態で前記ロッカーアームに形成される第１油路と、
前記被押付部の先端に一端が開口し、かつ、前記アーム路に対応する状態で前記軸ピンの側周面に開口する状態で前記軸ピンに形成される第２油路とからなる請求項３に記載のディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷寒時やバッテリが弱っている時でも良好にエンジン始動できるように、始動性の向上を図らんとするディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラクタやコンバインに搭載されるディーゼルエンジンなど、一般的な産業用ディーゼルエンジンでは、定格回転数にて使用されるので、バルブタイミングは固定されている。そして、冷寒時でも良好な始動性を確保するために、圧縮比は高い目（圧縮比：ε＝１８〜２４）に設定されている。
【０００３】
前記のように、従来における産業用のディーゼルエンジンは圧縮比が高い目のため、バッテリが弱くなって電圧降下してくると、クランキング回転が規定値異未満に落ち易くなり、始動性が悪くなることがある。冬場などの冷感時バッテリが減っていると、始動性の悪さが顕著になる。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の発明によれば、始動時の低温条件下においてもディーゼルエンジンを容易に始動できるように、エンジン始動時に温度センサによって検出された温度が予め設定した設定温度より低い場合に、吸気絞りを閉勝手に制御し、ＥＧＲバルブを開勝手に制御する制御手段を備えることが提案されている。
【０００５】
しかしながら、産業用エンジンにおいては、そもそも特許文献１が開示するような複雑な制御手段のない仕様もあるため、現実的ではない。そこで、対策としては、バッテリの容量を一回り大きなものに設定することが考えられるが、それではコスト及び重量が徒に増してしまう問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１９６３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、産業用や農用などの高圧縮比を有するディーゼルエンジンにおいて、バッテリが減った状態や冷寒時など、悪条件化においても始動性が確保できるように改善する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、燃焼室に臨む吸気弁１９が、カムにより突出駆動されるプッシュロッド１５と、前記プッシュロッド１５により駆動揺動されるロッカーアーム１７とを用いて作動される状態に構成されているディーゼルエンジンにおいて、
前記ロッカーアーム１７における前記プッシュロッド１５に押される箇所である被押付部ａと、前記プッシュロッド１５の押付端１５Ｂとの接触部ｓに、圧送されてくるエンジンオイルを導く供給路ｗが設けられ、
エンジン作動時では、前記接触部ｓに圧送されるエンジンオイルと前記接触部ｓからのエンジンオイルの漏れ出しとのバランスにより、前記被押付部ａと前記押付端１５Ｂとの間にオイル溜まり部ｒが形成され、かつ、エンジン停止時では、前記接触部ｓからのエンジンオイルの漏れ出しにより、前記被押付部ａと前記押付端１５Ｂとの間にオイル溜まり部ｒが形成されない状態に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記接触部ｓは、前記被押付部ａにおける球面状の被押付端２４Ａと、前記被押付端２４Ａを収容する臼状の凹入面１５Ｃを備える前記押付端１５Ｂと、により構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記被押付部ａは、前記プッシュロッド１５の長手方向へ螺進可能に前記ロッカーアーム１７に螺着される軸ピン２４により形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記供給路ｗは、前記ロッカーアーム１７を揺動可能に枢支するアーム軸１６との嵌合内周面１７ａに一端が開口し、かつ、前記軸ピン２４を螺着させる雌ねじ部１７ｂに他端が開口する状態で前記ロッカーアーム１７に形成される第１油路ｗ１と、
前記被押付部ａの先端に一端が開口し、かつ、前記第１油路２５に対応するように、前記軸ピン２４の側周面２４ａに開口する状態で前記軸ピン２４に形成される第２油路ｗ２とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、エンジン作動時では接触部にオイル溜まり部が形成されて、ロッカーアームと吸気弁とのクリアランスが小さくなり、エンジン停止時には前記オイル溜まり部が無くなってクリアランスが大になるから、エンジン始動時には一時的に圧縮比が下がるようになる。従って、バッテリが減っているとか冷寒時などの従来ではエンジン始動が困難な状況であっても、勢い良くクランキングさせることができ、始動性が向上するようになる。
その結果、産業用や農用などの高圧縮比を有するディーゼルエンジンにおいて、バッテリが減った状態や冷寒時など、悪条件化においても始動性が確保できるように改善する
【００１３】
請求項２の発明によれば、接触部を、被押付部における球面状の被押付端と、臼状の凹入面を備える押付端とにより構成すれば、専用の機構類や制御装置などが一切不要であって、従来と同じ部品点数で済む経済的な構造としながら、請求項１による前記効果が得られる利点がある。
【００１４】
請求項３の発明によれば、プッシュロッドとロッカーアームとの当り調節ができる実用的な構成を採るエンジンにも本発明を適用できて好都合である。
【００１５】
請求項４の発明によれば、ロッカーアームを揺動可能に枢支するアーム軸へ供給されるエンジンオイルをうまく用いて、プッシュロッドとロッカーアームとの接触部にオイル供給できる合理的な構成をもつディーゼルエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】頭上弁型ディーゼルエンジンの正面図
【図２】図１に示すディーゼルエンジンの一部切欠きの側面図
【図３】図１に示すディーゼルエンジンの断面正面図
【図４】エンジン作動時における動弁機構の要部拡大図
【図５】エンジン停止時における動弁機構の要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明によるディーゼルエンジンの実施の形態を、トラクタなどに用いられる農用の頭上弁型ディーゼルエンジンの場合について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１，２に示されるように、シリンダ１、シリンダヘッド２、ヘッドカバー３、オイルパン４、冷却ファン５、ピストン６、クランク軸７、フライホイール８、ラジエータ９、セル・ダイナモ１０、オイルポンプ１１、排気マニホールド１２、などを有して頭上弁型（ＯＨＶ型）のディーゼルエンジンＡが構成されている。
【００１９】
このディーゼルエンジンＡの動弁機構Ｄは、図３に示すように、図外のギヤ機構を介してクランク軸７により駆動されるカム軸１３、カム軸１３に一体回転状態で装備されるカム１４、カム１４で押し駆動されるプッシュロッド１５、ヘッドカバー３内に配備されるアーム軸１６に揺動可能に枢支されるロッカーアーム１７、燃焼室１８に臨む弁体１９Ａを有する吸気弁（吸気バルブ）１９などを備えて構成されている。図示は省略するが、吸気弁１９と同様の構造で駆動される排気弁も備えている。
なお、図３において、２０は燃料噴射ポンプ、２１は燃料噴射器、２２は副室、２３は吸気マニホールドである。
【００２０】
図３〜５に示されるように、上下向きに配されるプッシュロッド１５は、その下端部に、カム１４に摺接するタペット１５Ａが球面嵌合によって相対移動可能に支持されており、そして上端部には、臼状の凹入面１５Ｃ（図４，５を参照）を備える押付端１５Ｂが形成されている。凹入面１５Ｃは、おおよそ半球面に形成されている湾曲内底面１５ａと、湾曲内底面１５ａから先拡がり状に続く円錐面状の内側周面１５ｂとからなる。従って、押付端１５Ｂの縦断面形状は略Ｙ字形状に設定されている。
【００２１】
筒軸状のアーム軸１６に枢支されるロッカーアーム１７は、そのプッシュロッド側となる根元側の端部に、ロックナット２７を伴って軸ピン２４が螺着されており、バルブ側となる先端側の端部の下側には湾曲した摺接面１７Ａが形成されている。
つまり、ロッカーアーム１７におけるプッシュロッド１５に押される箇所である被押付部ａは、プッシュロッド１５の長手方向へ螺進可能にロッカーアーム１７に螺着される軸ピン２４により形成されている。
ロッカーアーム１７には、これを枢支するアーム軸１６に外嵌する嵌合内周面１７ａに開口し、かつ、軸ピン２４を螺着するための雌ねじ部１７ｂに開口する第１油路ｗ１が形成されている。
【００２２】
軸ピン２４は、その下端に球面状の被押付端２４Ａが、そして上下中間部の大部分には雄ねじ部２４Ｂ（側周面２４ａの一例）が形成されている。軸ピン２４には、雄ねじ部２４Ｂの上下中間部に若干小さい径の部分として形成される小径部２８と、被押付端２４Ａの下端に開口して上方に延びる縦穴２９と、縦穴２９の上端部に連通する状態で小径部２８に開口する横孔３０と、でなる第２油路ｗ２が形成されている。
これら第１油路ｗ１と第２油路ｗ２とにより、被押付部ａと、プッシュロッド１５の押付端１５Ｂとの接触部ｓに、圧送されてくるエンジンオイルを導く供給路ｗが形成されている。
【００２３】
吸気弁１９は、弁体１９Ａ、弁体１９Ａに一体化される弁軸１９Ｂ、弁軸１９Ｂの上端部に支持されるばね座１９Ｃ、弁軸１９Ｂの上端の被作用部１９Ｄと、を有して構成されている。吸気弁１９は、燃焼室１８に連通する空気の吸気路３２（図３参照）を弁体１９Ａにより開閉する弁であって、バルブスプリング３１により、吸気路３２が弁体１９Ａで閉じられる状態に閉じ付勢されている。
【００２４】
動弁機構Ｄにおいては、図４，５に示されるように、プッシュロッド１５の上端の押付端１５Ｂに、軸ピン２４の下端の被押付端２４Ａが内嵌収容されている。つまり、被押付端２４Ａと、被押付端２４Ａを収容する押付端１５Ｂとにより、プッシュロッド１５とロッカーアーム１７との接触部ｓが構成されている。
ロッカーアーム１７の先端の摺接面１７Ａは、被作用部１９Ｄの上面に当接して、バルブスプリング３１の付勢力に抗して吸気弁１９を押し下げることが可能に構成されている。軸ピン２４の螺着構造及びロックナット２７により、軸ピン２４のロッカーアーム１７に対する高さ位置の調節設定が可能である。
【００２５】
次に、動弁機構Ｄの主な作用について説明する。図４に示すように、エンジンが回っているエンジン作動時には、オイルポンプ１１の駆動により、エンジンの各部にエンジンオイルが圧送されている。故に、アーム軸１６部位に圧送されるエンジンオイルが、第１油路ｗ１と第２油路ｗ２とでなる供給路ｗを通って接触部ｓに強制的に供給されて溜まっていき、オイル溜まり部ｒが形成されるようになる。
接触部ｓが膨張してにオイル溜まり部ｒが形成されると、それによって被押付端２４Ａが凹入面１５Ｃから浮き上がった状態になる。
【００２６】
ところが、被押付端２４Ａが浮き上がると、若干先拡がりする凹入面１５Ｃとの隙間が増え、接触部ｓから漏れ出すエンジンオイル量が増えるので、被押付端２４Ａはある程度凹入面１５Ｃから浮き上がった状態（図４参照）でバランスする（止まる）。
つまり、エンジン作動時では、接触部ｓに圧送されるエンジンオイルと接触部ｓからのエンジンオイルの漏れ出しとのバランスにより、被押付部ａと押付端１５Ｂとの間にオイル溜まり部ｒが形成されるように構成されている。
【００２７】
しかして、油圧が立って被押付端２４Ａが凹入面１５Ｃから浮くエンジン作動時は、図４に示すように、ロッカーアーム１７の先端の摺接面１７Ａと吸気弁１９の被作用部１９Ｄの上面とは隙間無く接触している。従って、カム１４によって押し上げられるプッシュロッド１５の動きがそのまま吸気弁１９の開操作に連動し、吸気路３２から所定量の空気が燃焼室１８に供給される。
【００２８】
次に、エンジン停止時は、オイルポンプ１１は駆動されずエンジンオイルの供給がなくなるので、接触部ｓに溜まっているエンジンオイルは漏れ出る一方となり、図５に示されるように、被押付端２４Ａは凹入面１５Ｃに当接する状態になる。すると、その分はロッカーアーム１７が時計回り方向に揺動移動するので、被作用部１９Ｄの上面から摺接面１７Ａは上方にクリアランスｄだけ離れて位置する関係になる。この図５に示される状態は、エンジン起動時でも同じである。
【００２９】
故に、図５に示される状態で、エンジンを始動すべくセルモータを回してクランキングさせると、被作用部１９Ｄと摺接面１７Ａとがクリアランスｄで離れた状態からロッカーアーム１７が駆動揺動されるので、エンジン作動時に比べて、吸気弁１９の押し下げ量がほぼ距離ｄ分は明確に小さくなる。それにより、吸気路３２から燃焼室１８に吸入される空気量は減ることになり、実質的に圧縮比が所定値より下がった状態になる。
【００３０】
従って、油圧の有無によりプッシュロッド１５とロッカーアーム１７との相対位置関係が変動する動弁機構Ｄの採用により、エンジン始動時には一時的に圧縮比が下がるので、バッテリが減っているとか冷寒時などの従来ではエンジン始動が困難な状況であっても、勢い良くクランキングさせることができ、始動性が向上するようになる。
【００３１】
しかも、エンジンが始動されてオイルポンプ１１が駆動されると、しかる後には接触部ｓにエンジンオイルが溜まって膨張し、前述のようにロッカーアーム１７と吸気弁１９とのクリアランスｄが消滅（又は縮小）され、所期した圧縮比による良好なエンジン性能が得られるとともに、そのための補機類や制御装置を一切設ける必要がない、という優れものである。
【００３２】
なお、エンジン作動時における被押付端２４Ａの凹入面１５Ｃからの浮き上がり量（クリアランスｄの量）は、オイルポンプの性能（圧）、被押付端２４Ａと押付端１５Ｂとの隙間量など、種々の設定条件の変更設定により、任意に設定することが可能である。
例えば、クリアランスｄを、エンジン作動時は「大」に、エンジン停止時は「小」にそれぞれ設定することも可能である。
【００３３】
また、ラッシュアジャスター式の構造を採る頭上弁型などのディーゼルエンジンにも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１５        プッシュロッド
１５Ｂ      押付端
１５Ｃ      凹入面
１６        アーム軸
１７        ロッカーアーム
１７ｂ      雌ねじ部
１９        吸気弁
２４        軸ピン
２４Ａ      被押付端
２４ａ      側周面
ａ          被押付部
ｒ          オイル溜まり部
ｓ          接触部
ｗ          供給路
ｗ１        第１油路
ｗ２        第２油路
【図１】
2016191333.tif 000003
【図２】
2016191333.tif 000004
【図３】
2016191333.tif 000005
【図４】
2016191333.tif 000006
【図５】
2016191333.tif 000007