(57)【要約】【課題】内燃機関の少なくとも１つの吸排気弁の弁駆動装置において、エンジンの運転中片側端位置から反対側端位置への調整を、許容し得る弁遊びの変化で可能とする。【解決手段】可調整揺動レバ（１７）が偏心輪軸（１６）に次の如くヒンジ結合される。即ち偏心輪角（β）だけ調整できる比較的大きな偏心率（ｅ１）を有する偏心輪（１５）によって、構造パラメータとして設定できる最大位相調整角（α）の所望の相変位および設定最大弁行程が形成され、この周辺条件で、可調整レバ（１７）上におけるプッシュロッド（１３）の支持点（３１）がほぼ、相変位中にロッカアーム（１２）とプッシュロッド（１３）とのヒンジ点である上側回転点を中心とするプッシュロッドの揺動半径（Ｒ）において追従して変位し、ロッカアーム（１２）とカム（１４）におけるローラとの間隔が相変位の調整範囲において同じに保たれるようにヒンジ結合される。【選択図】図２
2006153009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのロッカアーム（１２）を備え、該ロッカアームないし各ロッカアーム（１２）の片側端が各々少なくとも１つの吸排気弁に作用し、反対側端が各々プッシュロッド（１３）にヒンジ結合され、該プッシュロッドないし各プッシュロッド（１３）が弁開閉時間の相変位調整装置に連動接続され、この調整装置がプッシュロッド（１３）毎に可調整揺動レバ（１７）を有し、該レバ（１７）が一方では偏心輪軸（１６）と共働し、他方ではカム軸のカム（１４）上を転がるローラ（８）と共働する内燃機関の吸排気弁の弁駆動装置において、
前記可調整揺動レバ（１７）が前記偏心輪軸（１６）に、
偏心輪角（β）だけ調整できる比較的大きな偏心率（ｅ１）を有する偏心輪（１５）によって、構造パラメータとして設定できる最大位相調整角（α）の所望の相変位および設定最大弁行程が形成され、
この周辺条件で、可調整レバ（１７）上におけるプッシュロッド（１３）の支持点（３１）が、ほぼ相変位（α）中にロッカアーム（１２）とプッシュロッド（１３）とのヒンジ点である上側回転点を中心とするプッシュロッド（１３）の揺動半径（Ｒ）において追従して変位し、かつ
ロッカアーム（１２）とカム（１４）におけるローラ（１８）との間隔が相変位（α）の調整範囲において同じに保たれる
ようにヒンジ結合されたことを特徴とする弁駆動装置。
【請求項２】
ロッカアーム（１２）と、プッシュロッド（１３）と、カム軸と、揺動レバ（１７）と、偏心輪軸（１６）と、偏心輪（１５）との配置構造が、運動学的に、所定の最大弁行程および弁開閉時間の所定の相変位（α）の際に、偏心率（ｅ１）、偏心輪角（β）、所定のカム行程および可調整揺動レバ（１７）の幾何学形状、特にその位置と長さが規定されるように設計されたことを特徴とする請求項１記載の弁駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載の、内燃機関の吸排気弁の弁駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、請求項１の前文に記載の特徴を有する内燃機関の吸排気弁の弁駆動装置が開示されている。即ちこの弁駆動装置は、ロッカアームを有し、該アームはその片側端で弁に作用し、反対側端でプッシュロッドにヒンジ結合している。プッシュロッドは調整装置に連動接続されている。特許文献１の調整装置は、各弁の偏心輪上で揺動する揺動レバを有し、該レバは、カム軸のカム上を回転するローラと偏心輪軸とを、偏心輪軸の回転に伴いカム基礎円上でのローラの位置が変化するように結合している。ローラの位置変化は弁開閉時間を変化させ、もって、例えばディーゼルエンジンの種々の負荷状態において有害物質発生量を少なくし、かつ燃費を改善すべく、吸排気過程を最適化する。
【０００３】
しかし、特許文献１の弁駆動装置は、そこに開示された調整装置による弁開閉時間の変化時に、弁の遊びの変化を十分に補償できないという欠点がある。そのため、特許文献１の弁駆動装置は、偏心輪軸の回転両端位置でしか作動しない。特許文献１の弁駆動装置の場合、その偏心輪の両端位置間では、弁の残留開口或いは拡大した弁の遊びが生ずる。このため、エンジンの運転中、ピストンを損傷する恐れなしに、偏心輪をその少なくとも回転片側端位置から回転反対側端位置に変位調整することは簡単ではない。
【特許文献１】独国特許出願公開第４３３０９１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、エンジンの運転中、片側端位置から反対側端位置への調整が、許容し得る弁遊びの変化で可能な、内燃機関の吸排気弁の弁駆動装置を提供することにある。
【０００５】
（課題を解決するための手段）
この課題は、冒頭に述べた形式の内燃機関の吸排気弁の弁駆動装置を、請求項１に記載の特徴に従い改善することによって解決される。
【０００６】
本発明に従い、可調整揺動レバが偏心輪軸に次のようにヒンジ結合される。
即ち、偏心輪角だけ調整できる比較的大きな偏心率を有する偏心輪により、構造パラメータとして設定できる最大位相調整角の所望の相変位および設定最大弁行程が形成され、この周辺条件で、可調整レバ上におけるプッシュロッドの支持点が、ほぼ相変位中にロッカアームとプッシュロッドとのヒンジ点である上側回転点を中心とするプッシュロッドの揺動半径において追従して変位し、ロッカアームとカムのローラとの間隔が相変位の調整範囲で同じに保たれる。
【発明の効果】
【０００７】
この結果、エンジン運転中に許容できる弁遊びの変化で、片側端位置から反対側端位置迄無段調整を許すような幾何学形状ないし偏心輪軸位置およびカム軸位置の配置、偏心率、偏心輪角、および揺動レバの形成が可能となる。そのパラメータ、即ち最大弁行程、最大相変位および所定の許容できる弁遊び偏差によって、新規の弁駆動装置の幾何学形状を規定するためのあらゆる他のパラメータが設定される。
【０００８】
即ち本発明は、エンジン運転中、無段階で、回転数および負荷に無関係な弁開閉時間の調整ないし相変位が、上述した従来技術に比べ小さく、従って是認できる弁遊びの変化で可能となる弁駆動装置を提供する。
【０００９】
本発明の有利な実施態様を、従属請求項および以下の説明から明らかにする。
【００１０】
特にロッカアームと、プッシュロッドと、カム軸と、可調整揺動レバと、偏心輪軸と、偏心輪との配置構造を、運動学的に、所定の最大弁行程および弁開閉時間の所定の相変位時に、偏心率、偏心輪角、所定のカム行程および可調整揺動レバの幾何学形状、特にその位置と長さを、請求項１記載の特徴の意味で規定すべく設計する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図示の実施例を参照し本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例１】
【００１２】
図１は、内燃機関、特にディーゼルエンジンのシリンダヘッド１１と共に本発明に基づく弁駆動装置１０を示す。
【００１３】
図１の弁駆動装置１０はロッカアーム１２を備える。該アーム１２は片側端が吸排気弁に作用し、反対側端がプッシュロッド１３にヒンジ結合している。該ロッド１３は弁開閉時間の相変位調整装置に接続している。この調整装置は、カム軸と、該軸上に置かれたカム１４と、偏心輪軸１６と、該偏心輪軸１６上に置かれた偏心輪１５と、可調整揺動レバ１７とを備える。可調整揺動レバ１７は、可調整揺動レバ１７の片側端２２のカム１４上を転がるローラ１８と偏心輪軸１６とを、偏心輪軸１６の回転によりカム１４の基礎円１９上におけるローラ１８の位置が変化し（図３参照）、かくして相変位αの範囲にわたり弁開閉時間が変化する（図３参照）ように結合している。
【００１４】
本発明に従い、可調整揺動レバ１７は偏心輪軸１６に次の如くヒンジ結合している。即ち最大約６０°の偏心輪度βだけ調整できる比較的大きな偏心率ｅ１（図３参照）を有する偏心輪１５で、構造的周辺条件として設定できる約１５°の最大位相調整角α（図３参照）を持つ所望の相変位と、約２８ｍｍの所定の最大弁行程を形成でき、かくして可調整レバ１７上でのプッシュロッド１３の支持点３１が、ほぼ相変位α中にロッカアーム１２とプッシュロッド１３とのヒンジ点である上側回転点を中心とするプッシュロッド１３の揺動半径Ｒ内で追従して変位し、相変位αの調整範囲においてロッカアーム１２とカム１４におけるローラ１８との間隔がほぼ一定に保たれるようヒンジ結合している。
【００１５】
また、図２と３から、可調整揺動レバ１７の反対側端２３を偏心輪軸１６の偏心輪１５にヒンジ結合していること解る。
【００１６】
更に、図３から、図２と関連して次のことも明らかである。即ちロッカアーム１２と、プッシュロッド１３と、カム１４付きカム軸と、揺動レバ１７と、偏心輪軸１６と、偏心輪１５との配置構造が、互いに運動学的に、所定の最大弁行程および弁開閉時間の所定の相変位時、偏心率ｅ１、偏心輪角βおよび可調整揺動レバ１７の幾何学形状、特にその位置と長さを規定できるように設計していることが解る。
【００１７】
即ち、配置構造の運動学設計は、約２８ｍｍの最大弁行程とα＝１５°の最大相変位が設定されている際、偏心率ｅ１＝約２１ｍｍ、偏心輪角β＝約６０°、カム行程＝約１９ｍｍを規定すると共に、最小弁行程＝約２４ｍｍと所定の最大弁行程＝２８ｍｍとの約４ｍｍの弁行程差、約１９ｍｍのプッシュロッド転位並びに必ず許容される最大約０．０３ｍｍの弁遊びの差を許す揺動レバ１７の幾何学形状、即ちその位置と長さを規定する。
【００１８】
この結果、弁開閉時間の両端位置間における休止位置からの発進は無段階にできる。
【００１９】
従って本発明の要点は、特に偏心輪軸１６とカム軸の位置の幾何学形状に対するパラメータと、偏心率と偏心輪角と揺動レバの構成の設計に対するパラメータを決定することにある。これらパラメータは共同して、下記の運動学的設計、即ち全体として上述のパラメータの最適化を可能とする。即ち可調整レバ１７上のプッシュロッド１３の支持点３１がほぼ弁開閉時間の「早期」位置から「遅延」位置迄の相変位α中に、ロッカアーム１２とプッシュロッド１３とのヒンジ点である上側回転点を中心とするプッシュロッド１３の揺動半径Ｒの円形軌道上を変位するようにする。この結果、ロッカアーム１２とカム１４のローラ１８との間隔は略同じに保たれ、弁の遊びは全く又はごく僅かしか変化しない。
【００２０】
相変位時に普通生ずる弁遊び変化を、上述の構成によって大部分補償できるので、エンジン運転中、所望の調整範囲にわたり、弁開閉時間の無段で回転数および負荷に無関係な調整ないし相変位が、許容できる弁遊びの変化で可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内燃機関における吸排気弁の本発明に基づく弁駆動装置の斜視図。
【図２】図１における装置の調整装置の側面図。
【図３】本発明に基づく弁駆動装置の弁開閉時間の「早期」位置から「遅延」位置迄の揺動レバ運動についての説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１０  弁駆動装置、１１  シリンダヘッド、１２  ロッカアーム、１３  プッシュロッド、１４  カム軸付きカム、１５  偏心輪、１６  偏心輪軸、１７  可調整揺動レバ、１８  ローラ、１９  カムの基礎円、２０  片側端、２１  反対側端、３１  支持点、α  相変位、β  偏心輪角、ｅ１  偏心率、Ｒ  半径
【図１】
2006153009.tif 000003
【図２】
2006153009.tif 000004
【図３】
2006153009.tif 000005