(57)【要約】本発明は、内燃機関の作動チャンバ（１２）の開閉調節用の電気作動式バルブ装置（１０）であって；電気作動式バルブ装置は、電気式直線駆動ユニット（１８）と、少なくとも一つの作動要素（３８）と、係合要素（３０）とを備えている。電気式直線駆動ユニット（１８）は、トリガ信号に従ってバルブ装置（１０）の弁棒（１６）が、バルブ装置（１０）の開位置と閉位置との間で長手方向移動を実行するようにしていて；係合要素（３０）は作動要素と相互作用していて、両要素の一方がねじりに対して抵抗するように弁棒に取り付けられており、両要素の他方が可動な弁棒（１６）に対して静的に取り付けられていて；係合要素（３０）及び作動要素（３８）は、弁棒（１６）の開位置又は閉位置に到達する前に、お互いに係合し、そして弁棒（１６）の長手方向移動（Ｐ）に付加される回転移動（Ｄ）を引き起こすようになっている。
2006516697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の作動チャンバ（１２）の開閉調節用の電気作動式バルブ装置（１０）であって；
トリガ信号に従ってバルブ装置（１０）の弁棒（１６）が、該バルブ装置（１０）の開位置と閉位置との間で長手方向移動を実行するようにしている、電気式直線駆動ユニット（１８）を備えている電気作動式バルブにおいて；
少なくとも一つの作動要素（１８）及び該作動要素に相互作用している係合要素（３０）との一方が、ねじりに対して抵抗するように該弁棒に取り付けられており、両要素の他方が可動な該弁棒（１６）に対して静的に取り付けられていて；
該係合要素（３０）及び該作動要素（３８）は、該弁棒（１６）の開位置又は閉位置に到達する前に、お互いに係合し、そして該弁棒（１６）の該長手方向移動（Ｐ）に付加される回転移動（Ｄ）を引き起こすようになっている；
電気作動式バルブ装置。
【請求項２】
該係合要素（３０）が、弁棒（１６）に接続されていて、該作動要素（３８）は該作動チャンバ（１２）のハウジング上に配置されている、請求項１に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項３】
該係合要素（３０）が該作動チャンバ（１２）のハウジング上に配置されていて、かつ該作動要素（３８）は弁棒（１６）に接続されている、請求項１に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項４】
該係合部材（３０）は表面の凹凸を備えた区画又はプレートである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項５】
該係合部材（３０）は、該弁棒（１６）に対してほぼ半径方向に配向された凹及び／又は凸（３２，３４）を備えたディスク又は表面セグメントである、請求項４に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項６】
該作動要素３８は、該弁棒（１６）に対してほぼ接線方向のコンポーネントを備えたスプリング装置、好ましくはリーフ・スプリング装置である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項７】
該作動要素（３８）は、係合要素（３０）の作動面（３６）に対して鋭角に配向されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項８】
該回転移動（Ｄ）は、該弁棒（１６）に対して、開位置への接近の過程において付加される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の作動チャンバの開閉調節用の電気作動式バルブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１において、バルブ装置が開示されていて、ディスク又はニードル又は同様な形状の弁閉止部材は、弁棒に取り付けられていて、その弁棒は、バルブ装置を開閉するために、対応する形状の弁座と相互作用する。内燃機関における弁座を備えたそのようなタイプのバルブは、バルブ閉止部材の又は弁座の一様ではない損耗が発生する問題をかかえている。従来形のバルブ装置において、弁棒すなわちそれを備えたバルブ閉止部材は各ストロークごとに、弁棒に作用する非対称な力による回転移動を小さくすることを内燃機関のカムシャフトのカムにより保証するために注意が払われてきた。しかしながら、バルブ閉止部材及び弁座は常にわずかに回転したオフセット位置で閉鎖接触している。
【０００３】
特許文献２によると、例えば熱影響による弁棒の寸法変化を補償するバルブ装置が公知である。この目的のために、弁棒が、相補的な傾斜プロフィールに相互作用する傾斜プロフィールを備えたディスクで形成されていて、従って、弁棒の熱的な寸法変化の場合、二つの傾斜プロフィールのお互い同士の移動は、弁要素が弁座にぴったりと差し込まれ、かつ二つの傾斜プロフィールがお互い同士ぴったりと差し込まれるまで行なわれる。このバルブ装置は、必要に応じて、弁棒の寸法が変化した場合弁要素の回転を提供するようになっている。しかしながら、もし弁棒が寸法変化しないと、弁要素の回転位置は各ストロークごとに変化しないままである。
【０００４】
さらに、特許文献３において、比較的複雑なレバー装置を備えたバルブ回転装置が公知である。
【０００５】
【特許文献１】国際公開第０２／０８５７９号パンフレット
【特許文献２】日本国特許公開第０９−１５１７１６号明細書
【特許文献３】ドイツ国特許公開第１２３６８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
新しいタイプの内燃機関において、弁棒はカムシャフトのカムにより作動されるのではなくて、直線駆動ユニットによりバルブ装置の開閉が行なわれていて、そのようなタイプの直線駆動ユニットは通常弁棒を回転移動することはできない。本発明の目的は、この欠点を取り除くことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、この問題を請求項１の特徴を備えたバルブ装置により解決している。
【０００８】
この構造形状は、従来形の内燃機関のバルブと同様に、バルブ閉止部材が各ストローク毎に弁座に対してほとんど回転移動しないことを保証していて、従って、バルブ閉止部材又は弁座の不均一な損耗が回避され、かつ弁棒のガイドウェーを省くことができる。
【０００９】
本発明の第一実施形態において、該係合要素が、弁棒に接続されていて、該作動要素は該作動チャンバのハウジング上に配置されている。代りに、該係合要素が該作動チャンバのハウジング上に配置されていてもよい。この場合、該作動要素は弁棒に接続されている。特に、作動要素として軽量改良型が選択されるなら、バルブの残りの他の機能特性（移動する重量、それぞれの要素をバルブ装置により制御される流体中に設置することによる流体流れの障害等）は僅かに変化するか、全く変化しない。
【００１０】
該係合部材は表面の凹凸を備えた区画又はプレートである。
【００１１】
該係合部材は、該弁棒に対してほぼ半径方向に配向された凹及び／又は凸を備えたディスク又は表面セグメントであってもよい。
【００１２】
好適な実施形態において、該作動要素３８は、該弁棒に対してほぼ接線方向のコンポーネントを備えたスプリング装置、好ましくはリーフ・スプリング装置である。該作動要素は、係合要素の作動面に対して鋭角に（９０°）〔ｓｉｃ〕配向されている。
【００１３】
変形しやすい作動要素、例えばスプリング装置の代りに、係合要素は、弁棒の長手方向移動に柔軟に対応するプレート、ディスク又は表面セグメントであってもよい。この場合、作動要素はほぼ剛であって、そして作動要素は、弁棒の長手中心軸に対してほぼ接線方向のコンポーネントを用いて、係合要素に角度を付けて配置されている。
【００１４】
該回転移動は、好ましくは該弁棒に対して、開位置への接近の過程において付加される。このことは、バルブ装置が閉位置にある場合、バルブ閉止部材と弁座との間で回転摩耗が生じない利点となっている。
【００１５】
さらなる利点、変更が以下の本発明の詳細な説明と図面とにより明瞭になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
内燃機関の作動チャンバ１２（詳細に図示せず）の開閉調節用の電気作動バルブ装置１０を図１に図示する。バルブ装置１０がバルブ閉止部材１４を有していて、そのバルブ閉止部材１４はディスク状であって、かつロッド状の弁棒１６にねじれに抵抗するように接続されている。弁棒１６が電気式直線駆動ユニット１８（詳細に図示せず）と半径方向に接続されていて、その電気式直線駆動ユニット１８は、電子制御ユニットからのトリガ信号に基づいて弁棒１６と、前記弁棒に固定的に接続されたバルブ閉止部材１４とを矢印Ｐの方向に開位置と閉位置とに駆動しており、その開位置は図１に図示されているものであり、その閉位置においてバルブ閉止部材は弁座２０に密接して接触して着座している。バルブ装置１０の閉位置において、バルブ閉止部材１４と弁座２０との間で、内燃機関の作動チャンバ１２からの流体は弁棒１６を囲んでいる環状ギャップを介して、流体ダクト２４へ流れることは出来ず、又その逆方向に作動チャンバ１２の中へ流れることは出来ない。
【００１７】
剛なディスク３０がねじれに抵抗するように弁棒１６に取り付けられている。このディスク３０が、凸部３２及び凹部３４をバルブ閉止部材１４に向かって対面しているディスクの側面上に有していて、その凸部及び凹部は、ディスク３０の中心点に対して半径方向に配向された凹凸面を構成している。
【００１８】
ディスク３０が係合要素を構成していて、係合要素は、弁棒１６を矢印Ｐの長手方向における移動に加えて矢印Ｄの方向に制御された回転移動もさせる。作動要素３８と合わせて以下に詳述する。
【００１９】
作動要素３８が細長いリーフ・スプリング装置により構成されていて、そのリーフ・スプリング装置は、各々が一方の端部を作動チャンバ１２のハウジングの外側に取り付けられていて、そしてそれぞれの他方の自由端部は、弁棒１６が矢印Ｐの方向に沿ってバルブ装置１０の閉位置から開位置に移動すると、ディスク３０の作動面３６に係合するようになっている。作動要素３８は係合要素３０の作動面３６に対して約４５°の鋭角で配向されていて、ディスク状の係合要素３０に関して接線方向のコンポーネントを有している。
【００２０】
バルブ装置の操作において、リーフ・スプリング形状の作動要素３８の自由端部は、ディスク３０が矢印Ｐの方向に作動要素３８に向かって移動すると、係合要素３０の作動面３６の凸部３２又は凹部３４に係合する。操作中、傾斜したリーフ・スプリング３８が押し下げられ、ディスク３０の凹／凸３２，３４と係合する自由端部はディスク３０の内周方向に回転する。この方法において、バルブ閉止部材１４及び弁座２０が、お互いに対してバルブ装置におけるお互いに密接した新しい位置となることが保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明によるバルブ装置の概略縦断面図である。
【図２】図２は、図１において線II−IIで切断した概略断面図である。
【図１】
2006516697.tif 000003
【図２】
2006516697.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年8月26日(2004.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の作動チャンバ（１２）の開閉調節用の電気作動式バルブ装置（１０）であって；
トリガ信号に従ってバルブ装置（１０）の弁棒（１６）が、該バルブ装置（１０）の開位置と閉位置との間で長手方向移動を実行するようにしている、電気式直線駆動ユニット（１８）を備えている電気作動式バルブにおいて；
少なくとも一つの作動要素（１８）及び該作動要素に相互作用している係合要素（３０）との一方が、ねじりに対して抵抗するように該弁棒に取り付けられており、両要素の他方が可動な該弁棒（１６）に対して静的に取り付けられていて、該係合要素（３０）及び該作動要素（３８）は、該弁棒（１６）の開位置又は閉位置に到達する前に、お互いに係合し、そして該弁棒（１６）の該長手方向移動（Ｐ）に付加される回転移動（Ｄ）を引き起こすようになっている、ことを特徴とする；
電気作動式バルブ装置。
【請求項２】
該係合要素（３０）が、弁棒（１６）に接続されていて、該作動要素（３８）は該作動チャンバ（１２）のハウジング上に配置されている、請求項１に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項３】
該係合要素（３０）が該作動チャンバ（１２）のハウジング上に配置されていて、かつ該作動要素（３８）は弁棒（１６）に接続されている、請求項１に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項４】
該係合部材（３０）は表面の凹凸を備えた区画又はプレートである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項５】
該係合部材（３０）は、該弁棒（１６）に対してほぼ半径方向に配向された凹及び／又は凸（３２，３４）を備えたディスク又は表面セグメントである、請求項４に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項６】
該作動要素３８は、該弁棒（１６）に対してほぼ接線方向のコンポーネントを備えたスプリング装置、好ましくはリーフ・スプリング装置である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項７】
該作動要素（３８）は、係合要素（３０）の作動面（３６）に対して鋭角に配向されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【請求項８】
該回転移動（Ｄ）は、該弁棒（１６）に対して、開位置への接近の過程において付加される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気作動式バルブ装置。
【国際調査報告】
2006516697.tif 000005
2006516697.tif 000006
2006516697.tif 000007
2006516697.tif 000008