JP2000506242A - 内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 傾倒レバー（１）を備えた弁駆動装置が、ガス交換弁を遮断するために連結部材（１３）を備えている。連結部材（１３）は、ばね（１５）のばね力に抗して液圧式に操作可能であって、この場合、液圧操作が、傾倒レバー（１）内に配置された液圧式の弁遊び補償部材（６）のオイル供給部（２０）によって行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置 発明の適用領域 本発明は、内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置であって、切換可能な傾 倒レバーを備えており、該傾倒レバー内の、弁シャフトに向いた側の端部に、し ゅう動可能に支承されたタペット部材が配置されていて、該タペット部材が、連 結部材を介して傾倒レバーに対して、弁ストローク又はアイドリングストローク が行われるように、連結可能又は連結解除可能である形式のものに関する。 発明の背景 冒頭に述べた形式の弁駆動装置は、ドイツ連邦共和国特許公開第４２３８３２ ５号明細書により公知である。作動接続及び遮断接続可能なタペット部材は、こ のタペット部材に隣接するストローク伝達部材内で作用方向でしゅう動可能に支 承されており、この場合、２つの部材間に作動接続及び遮断接続可能な連行装置 が配置されている。この連行装置は、球の形状の切換可能な連行部材を有してい て、該連行部材は、遮断体によって、傾倒レバーに設けられた相応の対応輪郭部 に当接せしめられ、このような形式で形状接続式の結合（formschluessige Verb indung）が形成される。効果 的な連行装置においては、傾倒レバーがカムストロークに応じてタペット部材と 共に移動し、弁を開放させる。 この場合、遮断体がタペット部材内でしゅう動可能に気密にガイドされていて 、連結若しくは連結解除するために通路を介して選択的に圧力オイルによって負 荷する必要がある、つまり２つの切換可能なオイル供給部が必要である、という 欠点がある。 発明の要約 そこで本発明の課題は、付加的なオイル供給装置を必要としない、傾倒レバー のための切換可能な弁駆動装置を提供することである。 本発明によればこの課題は、請求項１の特徴部に従って、連結部材が、ばねの ばね力に抗して液圧式に操作可能であって、傾倒レバー内に配置された液圧式の 弁遊び補償部材のオイル供給部によって、液圧操作が行われるようになっている ことによって解決された。 液圧供給が、いずれにしても設けられている液圧式の遊び補償部材によって行 われることによって、付加的な液圧媒体供給経路は省かれる。この場合、内燃機 関のそれぞれの燃焼開始時若しくは再燃焼時において始動のためのすべてのシリ ンダが必要とされる場合には、圧力媒体による加圧作用なしのばね力によるロッ ク、つまり前記無圧のロックが有利である。他方では、内燃機関の始動後に、液 圧式の遊び補償部材に供給 するためのオイル圧力が直ちに形成されるので、１つ又は複数の弁が、内燃機関 の暖気運転後に所定の負荷範囲内で、液圧を介して連結部材をばね力に抗して連 結解除することによって、問題なく遮断することができる。 勿論、運動学的な逆転つまり無圧のロック解除も本発明の枠内にある。この場 合、ロックは、液圧媒体の圧力作用によって実行され、これに対してロック解除 はばね力の作用下で行われる。 請求項２及び３によれば、本発明による切換原理は有利な形式で、傾倒レバー 内に差し込み部材が配置されていて、該差し込み部材が弁シャフトに向かって開 放する孔内で、液圧式の弁遊び補償部材を収容し、他方の端部が戻しばねを介し て傾倒レバー内で支持されており、差し込み部材と傾倒レバーの後端部とにそれ ぞれ１つの、傾倒レバーの縦方向の軸線に対して垂直に延びる、連結部材を受容 するための孔が設けられている、ことによって実現される。連結部材は、傾倒レ バー内に配置されたブシュと、該ブシュ内でしゅう動可能にばね負荷されたロッ クピストンと、差し込み部材内に配置されたガイドスリーブとから成っていて、 該ガイドスリーブ内にしゅう動可能なロックキャップが配置されている。 請求項４に記載した本発明の別の実施態様によれば、傾倒レバー内に、互いに 向き合って配置された２つ の連結部材が配置されている。このような２重の構成によって、構成部材を小型 化したことによって、最適な構造スペースが実現される。 請求項５によれば、傾倒レバーの戻し運動が、該傾倒レバーの回転軸に配置さ れたねじりコイルばねによって行われ、該ねじりコイルばねの第１の脚がレバー 体に作用し、第２の脚が差し込み部材に係合するようになっている。このような 構造的手段によって、そうでなければ傾倒レバーの内部に設けられた戻しばねに よって負荷される、半径方向の構造スペースは節約することができる。 請求項６に記載した本発明の変化実施例によれば、傾倒レバー内に配置された ブシュが、差込部材の孔内にわずかに突入し、これによってストッパが形成され ている。このストッパは、差込み接続部材若しく液圧式の遊び補償部材の正確な 位置決めのために重要な意味をもっている。傾倒レバー及び差込み部材は、もは や形状接続式に結合されていない、つまりアイドリングストロークが形成されて いるので、傾倒レバーの旋回運動によって、若しくは傾倒レバー内に配置された ばねによって、液圧式の遊び補償部材は軽く圧縮され、弁シャフトに向かって移 動せしめられる。傾倒レバーが戻り運動する際に、この傾倒レバーは、ブシュ若 しくはそのストッパを介して差込み部材若しくは液圧式の遊び補償部材を初期の 位置に戻す。 本発明は以下に図面を用いて詳しく説明されている。 図面の簡単な説明 第１図及び第２図は、傾倒レバーの一部破断した側面図であって、 第３図は第２図に示した傾倒レバーの一部破断した平面図である。 図面の詳細な説明 第１図には、軸２を中心にして旋回可能に支承された傾倒レバー１が示されて おり、この傾倒レバー１は、その前端部３で、図示していないカムによって負荷 される、回転可能に支承されたカムローラ４を支持している。傾倒レバー１の後 端部には、液圧式の弁遊び補償部材６が設けられており、該弁遊び補償部材６は 、同様に図示していないガス交換弁と作用接続されている。後端部５は、ガス交 換弁に向かう方向で開放する孔７を有しており、該孔７内に差し込み部材８が配 置されていて、該差し込み部材８の同様にガス交換弁に向かって開放する孔９は 遊び補償部材６を受容している。差し込み部材８の端面側と孔７の底部との間に ばね１０が緊締されていて、該ばねは、傾倒レバー１の戻り運動を行う。 傾倒レバー１の後端部５と差し込み部材８とは、縦方向の軸線１９に対して垂 直に延びる孔１１，１２を有していて、該孔１１，１２内に連結部材１３が設け られている。連結部材１３は、孔１１内に挿入されたブシュ１４より成っていて 、該ブシュ１４内に、ばね１５によって負荷若しくは付勢されたロックピストン １６がしゅう動可能に配置されている。この場合、ブシュ１４は差し込み部材８ の孔１２内にやや突入するので、ストッパ２４が形成される。連結部材１３の構 成部分はさらに、差し込み部材８の孔内で固定されたガイドスリーブ１７であっ て、該ガイドスリーブ１７内にやはり、ロックキャップ１８が滑動可能にガイド されている。 第１図に示した傾倒レバー１は、内燃機関の燃焼開始前の状態としての、ロッ クされた状態が示されている。この場合、ばね１５の押しつけ作用によってロッ クピストン(Verriegelungskolben)１６は機械的にガイドスリーブ１７内に押し 込まれるので、傾倒レバー１１と差し込み部材８との間に形状接続式の結合が形 成される。図示していないカムによって軸２を中心とした傾倒レバー１の旋回運 動が生ぜしめられると、この旋回運動は、直線的な運動に置き換えられる。傾倒 レバー１と差し込み部材８とは、連結部材１３によって連結された１つの堅固な ユニットを形成しているので、液圧式の弁遊び補償部材６を介して、液圧式のガ ス交換弁が開放するように作用する。 ガス交換弁の遮断は、圧力オイル供給部２０を介して、ばね１５によって付勢 されたロックピストン１５ がロックキャップ１８によって押し戻され、これによって傾倒レバー１と差し込 み部材８とが、もはや形状接続式に結合されないようにして行われる。カムによ って、軸２を中心とした傾倒レバー１の旋回運動が開始されると、傾倒レバー１ の後端部５は軸線１９に沿って下方に移動するが、弁遊び補償部材６及びガス交 換弁によって支持された差し込み部材８は、その長さを殆ど変えない。つまり、 差し込み部材８は孔７内で滑動する。これによって、下死点において、後端部５ と差し込み部材８とによって制限された、ばね１０を収容するための、孔７内の スペースは縮小するので、ばね１０は圧縮され、次いで傾倒レバー１を戻り運動 させる。傾倒レバー１が戻り運動する際に、ストッパ２４によって、差し込み部 材８若しくは液圧式の遊び補償部材６は、アイドリング行程前のその初期位置に 戻り移動する。 第２図及び第３図に示された傾倒レバーは、第１図に示したものに対して、一 方では連結部材１３が、互いに向き合う２つの箇所に設けられていて、他方では 傾倒レバー１の戻り運動が、軸２を取り囲んで配置されたねじりコイルばね２１ によって生ぜしられるようになっている点が、異なっている。このねじりコイル ばね２１は、第１の脚２２が傾倒レバー１に当接していて、第２の脚２３が差し 込み部材８に当接している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月２０日（１９９８．１．２０） 【補正内容】 明細書 内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置 発明の適用領域 本発明は、内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置であって、切換可能な傾 倒レバーを備えており、該傾倒レバー内の、弁シャフトに向いた側の端部に、し ゅう動可能に支承されたタペット部材が配置されていて、該タペット部材が、連 結部材を介して傾倒レバーに対して、弁ストローク又はアイドリングストローク が行われるように、連結可能又は連結解除可能であって、連結部材が、ばねのば ね力に抗して液圧式に操作可能である形式のものに関する。 発明の背景 このような形式の弁駆動装置は、英国特許第２０７５１１８号明細書により公 知である。この公知の傾倒レバーには、ばねによって負荷（若しくは付勢）され た押圧ピンが滑動可能に支承されていて、該押圧ピンの底部が、ガス交換弁の弁 シャフトに当接している。弁シャフトの上側では押圧ピンが、横方向で、連結部 を介して、ばねによって負荷されしかも液圧式にしゅう動可能なピストンに結合 されている。この液圧式にしゅう動可能なピストンの各終端位置に関連して押圧 ピンは、堅固に係止されるか又はしゅう動可能である ので、傾倒レバーの旋回運動時にガス交換弁が操作されるか、又は押圧ピンが傾 倒レバー内で滑動する。つまりガス交換弁は操作されない。この場合の欠点は、 一方では、多数のオイル通路より成る複雑に構成された圧力オイル供給部が必要 であって、他方では、押圧ピンと液圧式にしゅ動可能なピストンとの間の機械的 な結合が、種々異なる形状に成形された多数の機械的な構成部から成っている、 という点にある。従ってこのような切換可能な傾倒レバーは、製造が非常に複雑 で従って高価である。 これに関連して、ドイツ連邦共和国特許公開第４４１１１８２号明細書によれ ば、２つの伝達レバーより成っていて、これらの伝達レバー間に液圧式に操作可 能な遮断部材が配置されている、切換可能な弁駆動装置が公知である。この液圧 式に操作可能な遮断部材は、傾倒レバー内に配置された弁遊び補償部材のオイル 供給部を介して圧力で負荷される。この場合、切換可能な弁駆動装置は、２つの 伝達レバーを必要とするので、同様に製造が複雑で、従って高価であるという欠 点がある。 また、ドイツ連邦共和国実用新案第９３１５４３６号明細書により、カップ形 タペットの形状の切換可能なカム追従部材が公知である。このカム追従部材は、 相対的にしゅう動可能な２つのユニットより組み立てられており、連結若しくは 連結解除は、圧縮コイルば ねを介して若しくは液圧式の遊び補償部材の油圧を介して確実に行われるように なっている。しかしながら、このような互いに摺動可能な２つのユニットによる 切換装置は、切換可能な傾倒レバーに使用するにはまったく適していない。 発明要約 そこで本発明の課題は、できるだけ少ない構成部材より組み立てられていて、 経済的に簡単に製造することができる、傾倒レバーのための切換可能な弁駆動装 置を提供することである。 この課題は、請求項１に記載した特徴部に従って、傾倒レバー内に差し込み部 材が配置されていて、該差し込み部材が弁シャフトに向かって開放する孔内で、 液圧式の弁遊び補償部材を受容し、他方の端部が戻しばねを介して傾倒レバー内 で支持されており、差し込み部材と傾倒レバーの後端部とにそれぞれ１つの、傾 倒レバーの縦方向の軸線に対して垂直に延びる、連結部材を受容するための孔が 設けられており、傾倒レバー内に配置された液圧式の弁遊び補償部材のオイル供 給部によって、液圧操作が行われるようになっていることによって解決された。 液圧供給が、いずれにしても設けられている液圧式の遊び補償部材によって行 われることによって、付加的な液圧媒体供給経路は省かれる。この場合、内燃機 関のそれぞれの燃焼開始時若しくは再燃焼時において 始動のためのすべてのシリンダが必要とされる場合には、圧力媒体による加圧作 用なしのばね力によるロック、つまり前記無圧のロックが有利である。他方では 、内燃機関の始動後に、液圧式の遊び補償部材に供給するためのオイル圧力が直 ちに形成されるので、１つ又は複数の弁が、内燃機関の暖気運転後に所定の負荷 範囲内で、液圧を介して連結部材をばね力に抗して連結解除することによって、 問題なく遮断することができる。 勿論、運動学的な逆転つまり無圧のロック解除も本発明の枠内にある。この場 合、ロックは、液圧媒体の圧力作用によって実行され、これに対してロック解除 はばね力の作用下で行われる。 請求項２によれば、連結部材が、傾倒レバー内に配置されたブシュと、該ブシ ュ内でしゅう動可能にばね負荷されたロックピストンと、差し込み部材内に配置 されたガイドスリーブとから成っていて、該ガイドスリーブ内にしゅう動可能な ロックキャップが配置されている。 請求項３に記載した本発明の別の実施態様によれば、傾倒レバー内に、互いに 向き合って配置された２つの連結部材が配置されている。このような２重の構成 によって、構成部材を小型化したことによって、最適な構造スペースを得ること ができる。 請求項４によれば、傾倒レバーの戻し運動が、該傾 倒レバーの回転軸に配置されたねじりコイルばねによって行われ、該ねじりコイ ルばねの第１の脚がレバー体に作用し、第２の脚が差し込み部材に係合するよう になっている。このような構造的手段によって、そうでなければ傾倒レバーの内 部に設けられた戻しばねによって負荷される、半径方向の構造スペースは節約す ることができる。 請求項５に記載した本発明の変化実施例によれば、傾倒レバー内に配置された ブシュが、差込部材の孔内にわずかに突入し、これによってストッパが形成され ている。このストッパは、差込み接続部材若しく液圧式の遊び補償部材の正確な 位置決めのために重要な意味をもっている。傾倒レバー及び差込み部材は、もは や形状接続式に結合されていない、つまりアイドリングストロークが形成されて いるので、傾倒レバーの旋回運動によって、若しくは傾倒レバー内に配置された ばねによって、液圧式の遊び補償部材は軽く圧縮され、弁シャフトに向かって移 動せしめられる。傾倒レバーが戻り運動する際に、この傾倒レバーは、ブシュ若 しくはそのストッパを介して差込み部材若しくは液圧式の遊び補償部材を初期の 位置に戻す。 請求の範囲 1. 内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置であって、切換可能な傾倒レバ ー（１）を備えており、該傾倒レバー（１）内の、弁シャフトに向いた側の端部 に、しゅう動可能に支承されたタペット部材が配置されていて、該タペット部材 が、連結部材（１３）を介して傾倒レバー（１）に対して、弁ストローク又はア イドリングストロークが行われるように、連結可能又は連結解除可能であって、 連結部材（１３）が、ばね（１５）のばね力に抗して液圧式に操作可能である形 式のものにおいて、 傾倒レバー（１）内に差し込み部材（８）が配置されていて、該差し込み部材 （８）が弁シャフトに向かって開放する孔（９）内で、液圧式の弁遊び補償部材 （６）を受容し、他方の端部が戻しばね（１０）を介して傾倒レバー（１）内で 支持されており、差し込み部材（８）と傾倒レバー（１）の後端部（５）とにそ れぞれ１つの、傾倒レバーの縦方向の軸線（１９）に対して垂直に延びる、連結 部材（１３）を受容するための孔（１２，１１）が設けられており、傾倒レバー （１）内に配置された液圧式の弁遊び補償部材（６）のオイル供給部（２０）に よって、液圧操作が行われるようになっていることを特徴とする、内燃機関のガ ス交換弁のための弁駆動装置。 2. 連結部材（１３）が、傾倒レバー（１）内に配置されたブシュ（１４）と 、該ブシュ（１４）内でしゅう動可能にばね負荷されたロックピストン（１６） と、差し込み部材（８）内に配置されたガイドスリーブ（１７）とから成ってい て、該ガイドスリーブ（１７）内にしゅう動可能なロックキャップ（１８）が配 置されている、請求項１記載の切換可能な弁駆動装置。 3. 傾倒レバー（１）内に、互いに向き合って配置された２つの連結部材（１ ３）が配置されている、請求項１記載の切換可能な弁駆動装置。 4. 傾倒レバー（１）の戻し運動が、該傾倒レバー（１）の回転軸（２）に配 置されたねじりコイルばね（２１）によって行われ、該ねじりコイルばね（２１ ）の第１の脚（２２）がレバー体に作用し、第２の脚（２３）が差し込み部材（ ８）に作用する、請求項１記載の切換可能な弁駆動装置。 5. 傾倒レバー（１）内に配置されたブシュ（１４）が、差込部材（８）の孔 （１２）内にわずかに突入し、これによってストッパ（２４）が形成されている 、請求項２記載の切換可能な弁駆動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置であって、切換可能な傾倒レバ ー（１）を備えており、該傾倒レバー（１）内の、弁シャフトに向いた側の端部 に、しゅう動可能に支承されたタペット部材が配置されていて、該タペット部材 が、連結部材（１３）を介して傾倒レバー（１）に対して、弁ストローク又はア イドリングストロークが行われるように、連結可能又は連結解除可能である形式 のものにおいて、 連結部材（１３）が、ばね（１５）のばね力に抗して液圧式に操作可能であっ て、傾倒レバー（１）内に配置された液圧式の弁遊び補償部材（６）のオイル供 給部（２０）によって、液圧操作が行われるようになっていることを特徴とする （第１図、第２図及び第３図）、内燃機関のガス交換弁のための弁駆動装置。 2. 傾倒レバー（１）内に差し込み部材（８）が配置されていて、該差し込み 部材（８）が弁シャフトに向かって開放する孔（９）内で、液圧式の弁遊び補償 部材（６）を受容し、他方の端部が戻しばね（１０）を介して傾倒レバー（１） 内で支持されており、差し込み部材（８）と傾倒レバー（１）の後端部（５）と にそれぞれ１つの、傾倒レバーの縦方向の軸線（１９）に対して垂直に延びる、 連結部材（１３）を受容するための孔（１２，１１）が設けられている（第１図 、第２図及び第３図）、請求項１記載の切換可能な弁駆動装置。 3. 連結部材（１３）が、傾倒レバー（１）内に配置されたブシュ（１４）と 、該ブシュ（１４）内でしゅう動可能にばね負荷されたロックピストン（１６） と、差し込み部材（８）内に配置されたガイドスリーブ（１７）とから成ってい て、該ガイドスリーブ（１７）内にしゅう動可能なロックキャップ（１８）が配 置されている（第１図及び第３図）、請求項２記載の切換可能な弁駆動装置。 4.傾倒レバー（１）内に、互いに向き合って配置された２つの連結部材（１３ ）が配置されている（第３図）、請求項２記載の切換可能な弁駆動装置。 5. 傾倒レバー（１）の戻し運動が、該傾倒レバー（１）の回転軸（２）に配 置されたねじりコイルばね（２１）によって行われ、該ねじりコイルばね（２１ ）の第１の脚（２２）がレバー体に作用し、第２の脚（２３）が差し込み部材（ ８）に作用する（第２図及び第３図）、請求項１記載の切換可能な弁駆動装置。 6. 傾倒レバー（１）内に配置されたブシュ（１４）が、差込部材（８）の孔 （１２）内にわずかに突入し、これによってストッパ（２４）が形成されている （第１図）、請求項３記載の切換可能な弁駆動装置。