(57)【要約】【課題】  カムの浮上りを含めた引掛りの防止又は公差の補正をする。【解決手段】  特に内燃機関のためのデスモドロミック型弁制御装置において、弁ごとに２つのカムシャフト（１，１０）が設けられ、これらカムシャフトのカム（２，１１）が、ローラキャリッジ（１６）の少なくとも１つのローラ（８）に作用し、カムシャフトとローラの軸が、互いに平行に延在し、ローラ（８）の軸が、バネ要素（１３，１４）によってカムシャフト（１，１０）の軸の結合平面へ押し付けられること、を特徴とするデスモドロミック型弁制御装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に内燃機関のためのデスモドロミック型弁制御装置において、
弁ごとに２つのカムシャフト（１，１０）が設けられ、これらカムシャフトのカム（２，１１）が、ローラキャリッジ（１６）の少なくとも１つのローラ（８）に作用し、カムシャフトとローラの軸が、互いに平行に延在し、ローラ（８）の軸が、バネ要素（１３，１４）によってカムシャフト（１，１０）の軸の結合平面へ押し付けられること、を特徴とするデスモドロミック型弁制御装置。
【請求項２】
ローラキャリッジ（１６）が、リニアガイド（１２）内で弁運動、即ち弁軸に対して平行に案内され、少なくともバネ要素（１３，１４）が、リニアガイド内に設けられていること、を特徴とする請求項１に記載のデスモドロミック型弁制御装置
【請求項３】
ローラキャリッジ（１６）と弁ステムのバネプレート（５）との間に、少なくとも１つのバネ（３，４，６）が設けられていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のデスモドロミック型弁制御装置。
【請求項４】
弁ステムが、バネ（３，４，６）だけを介してローラキャリッジ（１６）と作用結合していること、を特徴とする請求項３に記載のデスモドロミック型弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に応じた、特に内燃機関のためのデスモドロミック型弁制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デスモドロミック型弁制御装置とは、弁、本来は弁ディスク、の運動が、閉鎖バネの力に抗して行なわれのではなく、開放時と閉鎖時の両方で強制制御される弁制御装置と理解する。一般的に言えば、摩擦係合により行われる運動が、噛合い係合により行なわれる運動と交代させられる。
【０００３】
このような弁制御装置は、以前から提案されているが、それは、特に高速回転するエンジンに対して、弁シャフトにおける連行体のカムとの接触を保持するためには、弁バネがそれほど十分でなく、これによりフラッタリング及びハンマリングが生じ、これにより、短時間で動弁装置が故障するように、損耗が極端になるとの問題があるからである。
【０００４】
デスモドロミック型動弁装置でも、本来の弁運動が形状制御的に行なわれる場合、公差、異なった熱膨張及び損耗を補正するためには、これに依存した理論的理想からの偏差のために弾性的な補正を行なうことが必要である。
【０００５】
多数の公知の提案の内幾つかを、例として取り上げる：
【０００６】
１９１７年の米国特許第１，２３８，１７５号明細書（特許文献１）は、静止状態の弁のために、リンク制御を提案するが、弁棒を、分割し、両部分を整列させて結合するネジを介して調整し得るだけでなく、バネ負荷の予荷重によって、摩耗状態に達した時に、リンクに依存した、これにより噛合い係合により誘導される更に別の力を弁棒もしくは弁に作用させることも防止する。
【０００７】
後からの制御は、リンク制御から離れ、弁棒に適切に作用する回転部分の２つのカム操作される爪が使用される。一方の爪は、カムによって直接的に操作され、他方の爪は、トーションバネによって第１の爪に押し付けられるが、このための例を、独国特許第４  ２１５  ０５６号明細書（特許文献２）が提供する。この装置が、宙吊り状態の弁を想定したものであるので、弁の閉鎖時には、上の爪がカムから浮き上がり、これが、高い摩耗を生じさせることになる。
【０００８】
欧州特許第１１０  １０１号明細書（特許文献３）から、極端に複雑な制御メカニズムが公知であるが、その目標は、弁制御装置自身を可変に形成し、そのために、異なった付加的な制御要素が存在し、これら制御要素は、いわば元の制御メカニズム全体を相応に傾倒させ得る。
【０００９】
米国特許第３，６１０，２１８号明細書（特許文献４）からは、弁駆動装置を設けることが公知であるが、この場合、弁棒が旋回レバーによって操作され、この旋回レバー自身が、そのカムシャフト軸が弁運動の方向に配置された２つのカムによって旋回させられ、両カムが、旋回レバーのローラに作用する。この場合、カムの異なった直径及び湾曲に従って、転がり運動だけでなく、常に滑り運動も生じることがなく、損耗が著しく減少させられる。
【００１０】
滑り摩擦のこの低減にもかかわらず、既に最小の理論的理想からの偏差は、交互するカムの浮上り−衝突、又は、旋回アームのローラの引掛り、又は、運転温度等に依存して交互に両問題、を生じさせる。加えて、更に、弁が閉鎖される際に生じる力の機能的な補正は、行なわれないし、可能でもない。
【００１１】
国際公開第０２／０８１８７１号パンフレット（特許文献５）から、宙吊り状態の弁のために想定されたものであり、注目すべきは運動的に実際正確に、最初の箇所で挙げた静止状態の弁のための特許文献に相当する動弁装置が公知である。
【００１２】
最後に、更に、上下運動が、ピストンの回転運動によって行なわれ、このピストンが、その周囲にへび状の溝を備え、この溝に、弁タペットの連行体の制御カムが係合する、独国特許第３６３  ０２０号明細書（特許文献６）を指摘する。公差等の補正のため、本来の弁タペットは、連行体に対してバネを介して予荷重を受けているので、弁座に対する激しい当接が回避される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第１，２３８，１７５号明細書
【特許文献２】独国特許第４  ２１５  ０５６号明細書
【特許文献３】欧州特許第１１０  １０１号明細書
【特許文献４】米国特許第３，６１０，２１８号明細書
【特許文献５】国際公開第０２／０８１８７１号パンフレット
【特許文献６】独国特許第３６３  ０２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の課題は、制御機構の浮上りもしくは引掛りを含めた問題が生じない、弁の閉鎖状態の達成時に噛合い係合式のガイドが適切に緩和され、更に、デスモドロミックガイドにおいて完全に放置された弁ディスクの回転運動が、均等な損耗のため、これにより座の密着のために可能にされる、デスモドロミック型弁制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この課題は、請求項１の特徴付け部分に記載された特徴によって、換言すれば、弁ごとに２つのカムシャフトが設けられ、これらカムシャフトのカムが、ローラキャリッジの少なくとも１つのローラに作用し、この場合、カムシャフトとローラの軸が、互いに平行に延在し、ローラの軸が、バネ要素によってカムシャフトの軸の結合平面へ押し付けられることによって、解決される。これにより、ローラに対するカムの確実な当接が得られ、強制になることはない。
【００１６】
以下で、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】弁が閉鎖状態にある時の、弁軸を通る、カムシャフトの軸に対して垂直な概略断面図
【図２】弁が開放状態にある時の、図１と同様の断面図
【図３】図１の切断線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った水平断面
【図４】図１及び２に応じたバリエーションの図
【図５】図１及び２に応じたバリエーションの図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面の説明において、何度も、“左−右”又は“上−下”、“水平”、“垂直”等に位置もしくは方向が関連付けられるが、これは、図に関係するだけで、このような制御の構成及び／又は取付けを制限するものではない。
【００１９】
図１は、弁タペット７の軸を通る、両カムシャフト１１１，１０の軸に対して垂直な断面図を示す。装置は、以下の構成を備える：ローラキャリッジ１６が、その終端の領域においてガイド１２内に直線的に可動に支承され、運動方向が、弁タペット７の軸に対して平行に延在する。ローラキャリッジ１６は、ローラ８を支持し、このローラの軸は、両カムシャフト１，１０の軸に対して平行に延在する。ガイド１２とは反対側のローラキャリッジ１６の終端に、このローラキャリッジは、二重爪の形態を備えるが、これは、溝が、垂直方向に弁タペット７の収容を可能にし、溝が、水平方向に弁タペット７と固定結合されたバネプレート５の収容を可能にするということである。
【００２０】
水平な溝内に、ローラキャリッジ１６にガイドバネ３，４，５が設けられ、これらガイドバネは、例えば板バネの形態を有することができる。弁タペット７のバネプレート５は、バネ要素３，４，６のみに接触しこれらバネ要素は、相応に予荷重を受けている。
【００２１】
図示した実施例では、ローラキャリッジ１６のガイドは、ガイド１２内の棒状のスキッド１５によって行なわれる。ガイド１２は、ローラ８が左に向かってカムシャフト１，１０のカム２，１１の間へ引き込まれ、これによりローラが常に両カムに当接するように、位置不動のシステム（エンジンブロックもしくはシリンダ９）に対してバネ要素１３，１４によって予荷重を受けている。
【００２２】
運転中、ローラ８は、カム２，１１の間で移動し、既に冒頭で述べたように、カムの瞬間的に有効な異なった半径に従って、回転摩擦及び滑り摩擦が生じる。従来技術とは異なって、理論的理想位置もしくは理想寸法からの偏差が大きい場合の浮上りもしくは引掛り自身は、確実に回避されているが、それは、ローラキャリッジ１６が、弁行程に相当する顕著な垂直運動以外に、わずかな、しかしながら公差補正のために十分な水平方向の運動も実施することができ、バネ要素１３，１４のみによってカムに押し付けられるからである。
【００２３】
弁タペット７の軸に対して垂直なこの水平の可動性は、弁タペットに対して負の影響を有しないが、それは、弁タペット７が、そのバネプレート５によってローラキャリッジ１６のバネ３，４，６としか接触せず、この場合、十分な水平方向の遊びが、バネプレート及びタペット自身の周りにあるからである。
【００２４】
弁軸１８に沿った弁タペット７の本来の正確なガイドは、符号を備えてない弁ガイドによって行なわれる。バネ３，４，６を介する弁タペットとローラキャリッジの間の結合に従って、弁タペットは、これにより弁ディスクも、弁タペット７の軸を中心とする確率的な回転運動をさせられ、これが、均等な損耗もしくは弁座の緊密な研磨を生じさせる。
【００２５】
図３は、ローラキャリッジ１６が、図示した実施例において、限度内でガイド１２の軸を中心に旋回することもできることを示すが、これは、公差と運転に依存した寸法変化の補正のために寄与する。
【００２６】
図４及び５は、図１及び２に応じた図で、旋回可能なローラキャリッジ１６のバリエーションを示す。ガイド１２は、回転軸から成り、この回転軸を中心として、ローラキャリッジ１６は回転することができる。カムシャフトと、ローラ８をカム２，１１に押し付けるバネ要素１４と、メカニズムとは、全体として、完全に図１〜３と同様に作動する。但し、運動の伝達は、図示した実施例では、いくらか違っており、その軸を中心として旋回可能な弁シャフト１９が、フラット部によって弁タペット７の端面を押し、バネ要素６が、全ての損耗、膨張及び公差の補正を行なう。弁シャフトが球形のサポートを、弁タペットがドーム状の凹の端面を備えることも可能であり、これは、長手方向軸を中心とした弁タペットの回転を容易にするが、ガイドも当然必要とする。
【００２７】
本発明は、図示及び説明した実施例に限定されるのではなく、種々に変容させることができる。ローラキャリッジ１６を旋回レバーとして形成する時に、爪の形成を維持し、バネプレート５に向かって整向されたそのローラキャリッジ１６内の面を、傾倒運動に適合させることが可能である。この場合も、傾倒レバーの支承部の又は支承部に対する傾倒レバーの弾性的な配置により、カムシャフトとローラの３つの軸を整列させ、これにより、両カム２，１１へのローラ８の確実で持続的な当接を保証することを目指した力成分が得られることが、重要である。
【００２８】
当然、カムもしくはその軸を弁ステム７に近づけることが可能であり、その場合は、ローラが支承部１２から離れるが、同様に再び両カムシャフトの結合線へ押し付けられるように、ローラキャリッジ１６がバネの作用を受けるべきでる。
【００２９】
特殊な発展の可能性は、１つのローラ１０の代わりに、２つのローラを、同じ軸上に、同じ直径で配置し、それぞれ一方をそれぞれのカムのために使用することにある。これにより、カムとローラの間の滑り摩擦を完全に回避することができる。モーメントの補正が望まれる場合、３つのローラを、紙平面に対して対称に設け、外側の２つのローラを、（その場合は同様に２倍にした）カムの一方のために使用し、内側の１つのローラを他方のカムのために使用するようにすべきである。
【００３０】
本発明による措置により、極端に少ない部品で足り、さらにこのため、必要な安定性、寸法設定及び機械設計において従来技術に存在し、従って安価で何倍もの変化が得られる部品を使用する、弁制御装置が得られる。
【符号の説明】
【００３１】
１      カムシャフト
２      カム
３      ガイドバネ
４      ガイドバネ
５      バネプレート
６      ガイドバネ
７      弁タペット、弁ステム
８      ローラ
９      シリンダ
１０    カムシャフト
１１    カム
１２    ガイド、支承部
１３    バネ要素
１４    バネ要素
１５    棒状のスキッド
１６    ローラキャリッジ
１７    操作部
１８    弁軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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