(57)【要約】【課題】内燃機関の弁駆動機構のための液圧式の弁遊び補償装置を備えた力伝達装置を改良して、弁遊び補償装置の作業室が、流出をほぼ完全に防止されている十分に大きな液圧媒体リザーバを利用することができ、ひいては弁駆動機構ノイズのない、内燃機関の始動段階及び暖機段階を保証できるようにする。【解決手段】液圧媒体オーバフロー部２９が常に、補償ピストン１８の端面２２の測地的に最高位の箇所と向かい合って延びており、補償ピストン１８の端面２２と底部１１の内側面２３とが、液圧媒体オーバフロー部２９以外では液圧的にシール作用をもって共働する。【選択図】図１
2007092752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の弁駆動機構のための液圧式の弁遊び補償装置（１７）を備えた力伝達装置（２）であって、該力伝達装置（２）が外周面（３）で、内燃機関の、重力（４）の作用方向に対して傾けられたガイド（５）内において長手方向運動可能に案内されていて、力伝達装置（２）が端面（１０）に、ガイド（５）の長手方向軸線を中心にした回動を防止された底部（１１）を有しており、該底部（１１）が内側面（２３）で、弁遊び補償装置（１７）の補償ピストン（１８）の平らな端面（２２）を面で支持していて、内側面（２３）に液圧媒体オーバフロー部（２９）を有しており、該液圧媒体オーバフロー部（２９）が、内燃機関の液圧媒体供給部に接続された液圧媒体前室（２６）を、補償ピストン（１８）の内部を延びている液圧媒体リザーバ（２０）と接続していて、該液圧媒体リザーバ（２０）が弁遊び補償装置（１７）の作業室（１９）への液圧媒体供給のために働く形式のものにおいて、液圧媒体オーバフロー部（２９）が常に、補償ピストン（１８）の端面（２２）の測地的に最高位の箇所と向かい合って延びており、補償ピストン（１８）の端面（２２）と底部（１１）の内側面（２３）とが、液圧媒体オーバフロー部（２９）以外では液圧的にシール作用をもって共働することを特徴とする、液圧式の弁遊び補償装置を備えた力伝達装置。
【請求項２】
力伝達装置（２）がタペット（１）として形成されていて、底部（１１）の外側面（１３）がカム接触面（１５）として働く、請求項１記載の力伝達装置。
【請求項３】
カム接触面（１５）がカム回転方向で見て、円筒区分形状に形成されている、請求項２記載の力伝達装置。
【請求項４】
タペット（１）が、異なったカム行程を伝達するために切換え可能に形成されており、外周面（３）が外側部分（６）の一部であり、該外側部分（６）内に、弁遊び補償装置（１７）を受容する内側部分（７）が、外側部分（６）と内側部分（７）との間に緊縮配置されたロストモーションばね（８）の力に抗して、長手方向摺動可能に支承されていて、かつロック機構（９）を用いて外側部分（６）と伝達方向において形状結合式に結合可能である、請求項２記載の力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の弁駆動機構のための液圧式の弁遊び補償装置を備えた力伝達装置であって、該力伝達装置が外周面で、内燃機関の、重力の作用方向に対して傾けられたガイド内において長手方向運動可能に案内されていて、力伝達装置が端面に、ガイドの長手方向軸線を中心にした回動を防止された底部を有しており、該底部が内側面で、弁遊び補償装置の補償ピストンの平らな端面を面で支持していて、内側面に液圧媒体オーバフロー部を有しており、該液圧媒体オーバフロー部が、内燃機関の液圧媒体供給部に接続された液圧媒体前室を、補償ピストンの内部を延びている液圧媒体リザーバと接続していて、該液圧媒体リザーバが弁遊び補償装置の作業室への液圧媒体供給のために働く形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の停止及び始動を含むすべての運転状態において必要な、液圧式の弁遊び補償装置の機能は、ほぼ液圧媒体リザーバの特性に関連しており、この液圧媒体リザーバは、弁遊び補償装置の補償運動時に膨張する作業室に液圧媒体を十分に供給しなくてはならない。これに関連して特に臨界的な運転状態は、通常単数又は複数のガス交換弁が開放された状態で停止されている冷機時の内燃機関の始動過程であり、このような場合には従って、所属のピストン遊び補償装置の補償ピストンはガス交換弁ばねの力作用下でかつ内燃機関の停止状態段階の時間の長さに応じて、作業室から液圧媒体が押し退けられて、部分的に又は完全に降下されている。液圧媒体ポンプもまた始動過程中にはまったく又は不十分にしか液圧媒体容積流を補償ピストンに送らないので、作業室の大きな液圧媒体需要、つまり補償ピストンの降下された位置から作業ポジションへの作業室の膨張の間における作業室の大きな液圧媒体需要を、完全にカバーすることが、液圧媒体リザーバのほぼ唯一の課題である。液圧媒体リザーバが不十分な大きさしか有していない場合又は不十分にしか満たされていない場合には、強制的に、作業室内に気泡が吸い込まれてしまう。内燃機関の始動及び運転中における弁駆動機構機能に対して、作業室が気泡を含有した場合の結果は、当業者には公知であり、特にガス交換弁の高い接触速度に基づいてその閉鎖動作時に、いわゆる弁駆動機構のタペットノイズとして不快に認識される。
【０００３】
従って、申し分なく機能する液圧式の弁遊び補償装置は、十分に大きくかつ十分に満たされる液圧媒体リザーバを必要とする。液圧媒体リザーバの設計時には、液圧媒体リザーバの容積が作業室の容積の数倍になるようにすると有利であり、このように寸法設定すると、内燃機関のすべての運転条件下において作業室への気泡の不都合な吸込みを確実に回避することができる。しかしながらこのような寸法設定は、力伝達装置の構造空間及び／又は質量をさらに減じるという目標設定又は構造空間が変わらない場合には力伝達装置の機能をさらに高めるという目標設定と、相争うことになる。後者の場合としては特に次のような力伝達装置、すなわち切換え可能なタペットとして形成されていて、その連結手段の切換え状態に応じて種々異なったカムの行程を選択的にガス交換弁に伝達することができかつ／又は特定のカムの行程を完全に消すことができる力伝達装置が、挙げられる。そのために、互いに長手方向摺動可能でかつ互いに連結可能なタペット部分が、互いに内外に入れ子式に配置されていて、タペットの外側及び接続ジオメトリがほぼ変わらないままになるように構成されている。このような構成によって、液圧式の弁遊び補償装置の構造空間を減少させること、ひいては補償ピストンによって閉鎖された液圧媒体リザーバの容積を減少させることができるが、上に述べたようなリスクや作業室の液圧媒体供給の不足を惹起してしまう。
【０００４】
十分に満たされる液圧媒体リザーバはもちろん、液圧媒体リザーバが流出に基づく液圧媒体損失に対して十分に保護されていることを、前提条件とする。この要求を満たすことは特に、力伝達装置が重力作用方向に対して傾けられて内燃機関に組み込まれていて、液圧媒体リザーバ内の液圧媒体の大部分が液圧媒体前室に流出する可能性のある場合に、困難である。
【０００５】
冒頭に述べた形式の力伝達装置であるＤＥ１９６０３９１５Ａ１に基づいて、タペットとして形成された力伝達装置が公知である。この公知の構成では、タペットは、重力に対して傾けられた内燃機関のガイド内に回動を防止されて組み込まれていて、液圧媒体オーバフロー部は、補償ピストンによって画成された液圧媒体リザーバと液圧媒体前室との間で、補償ピストンの端面の測地的に最も低い箇所と向かい合って延びている。従って停止している内燃機関及び無圧の液圧媒体供給部では、液圧媒体リザーバから液圧媒体前室への液圧媒体の流出は、液圧媒体前室における液圧媒体の充填レベルが少なくとも液圧媒体オーバフロー部のレベルに位置している場合にしか、回避することができない。そのための前提条件はやはり、タペットのハウジング内において遙か上を延びていて液圧媒体供給部を液圧媒体前室と接続する供給孔であり、この供給孔の位置は、液圧媒体前室が空になることを阻止する。しかしながらこの場合、重なりが欠乏している場合に液圧媒体供給部からガイドへの液圧媒体の自由な流出に基づく液圧媒体供給部の内部における圧力損失を、長手方向に運動させられるタペットによって回避するために、上記明細書では、タペット底部を起点として延びているリングセグメントが提案されている。このリングセグメントは、タペットの最大行程時にも液圧媒体供給部を覆うことが望まれている。しかしながら当業者には明らかなことであるが、このようなリングセグメントは、製造技術的に著しく面倒であり、相応に高い製造コストを必要とし、さらにタペットの重量を不都合に増大させることになる。さらにまた、このような解決策は、多くの場合ガイドにおいて低いところで延びている液圧媒体通路を、供給孔に対応する高いポジションに移動させることを必要とする。しかしながらこのようなことは、通常まったく又はせいぜい僅かしか変化可能でない内燃機関の構造形式において、不可能である。
【０００６】
さらにＤＥ３５００４２５Ａ１には、液圧媒体リザーバの流出防止装置を備えたタペットが開示されており、このタペットは、同様に重力作用方向に対して傾けられたガイドに設けられているが、ガイド内における回動を防止されていない。流出防止装置は、液圧媒体前室に開口する供給通路を、液圧媒体リザーバに通じる液圧媒体オーバフロー部に直径方向で向かい合って配置することによって形成されており、この流出防止装置は、タペットの次のような位置、すなわち液圧媒体オーバフロー部が測地的に最高の位置を占めていて供給通路の開口が測地的に最低の位置を占めているタペット位置においても、またその逆の位置つまり液圧媒体オーバフロー部が測地的に最低の位置を占めていて供給通路の開口が測地的に最高の位置を占めているタペット位置においても、完全に有効である。前者の場合、液圧媒体リザーバからの液圧媒体の流出は高い位置を占めている液圧媒体オーバフロー部自体によって阻止され、これに対して後者の場合には、ほぼ完全に満たされた液圧媒体前室が液圧媒体リザーバからの液圧媒体の流出を阻止する。しかしながら、タペットのこの２つの極端な位置以外の他のすべての中間位置において、液圧媒体リザーバからの液圧媒体の流出は阻止することができない。それというのは、中間位置では、液圧媒体オーバフロー部又は供給通路の開口は、流出防止に関して測地的に最適なポジションから遠ざかっているからである。
【特許文献１】ＤＥ１９６０３９１５Ａ１
【特許文献２】ＤＥ３５００４２５Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の力伝達装置を改良して、上に述べたような従来技術における欠点を排除することであり、すなわち弁遊び補償装置の作業室は、何時でも、流出をほぼ完全に防止されている十分に大きな液圧媒体リザーバを利用することができ、これによって特に弁駆動機構ノイズのない、内燃機関の始動段階及び暖機段階を保証できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために本発明の構成では、液圧媒体オーバフロー部が常に、補償ピストンの端面の測地的に最高位の箇所と向かい合って延びており、補償ピストンの端面と底部の内側面とが、液圧媒体オーバフロー部以外では液圧的にシール作用をもって共働するようにした。
【０００９】
本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【発明の効果】
【００１０】
液圧媒体オーバフロー部をこのように位置決めすることによって、液圧媒体リザーバの最大可能な充填レベルが、重心作用方向に対して傾けられて内燃機関に組み込まれた力伝達装置においても保証され、その結果作業室は常に、気泡の吸込みを阻止する十分に大きな液圧媒体容積を利用することが可能になる。さらに液圧媒体リザーバの充填レベルは、内燃機関の停止中において液圧媒体前室の充填レベルとはほとんど無関係であるので、弁遊び補償装置の機能は、液圧媒体供給部又はガイドに完全に空にされた液圧媒体前室においても、損なわれることはない。
【００１１】
このように形成された力伝達装置が任意の弁駆動機構部材によって長手方向に力負荷可能であるが、力伝達装置は本発明の有利な構成ではタペットとして形成されており、この場合底部の外側面がカム接触面として働く。この外側面は、カム回転方向で見て円筒区分の形で形成されていることができる。平らなタペット底部と異なり、このように形成されたカム接触面がタペットの著しい直径減少を可能にする。それというのは、カム移動に対応していてタペット直径を決定する押圧角度は、タペットの同一の行程経過において、平らなタペット底部におけるよりも著しく小さいからである。
【００１２】
最後に、タペットは種々異なったカム行程を伝達するために切換え可能に形成されていることができる。この場合外周面は外側部分の一部であり、この外側部分内には、弁遊び補償装置を受容する内側部分が、外側部分と内側部分との間に緊縮配置されたロストモーションばねの力に抗して、長手方向摺動可能に支承されていて、かつロック機構を用いて外側部分と伝達方向において形状結合式に結合可能である。このようなタペットは例えばＤＥ４４９２６３３Ｃ１に基づいて公知であり、この場合内側部分の直径及び弁遊び補償装置の高さをさらに減じることは、構造空間及び機能の点で常に有利である。このようにして必然的に生じる液圧媒体リザーバの容積低減は、本発明による液圧媒体オーバフロー部の位置決めと特に有利に結び付けることができ、その結果作業室は、タペットが重力作用方向に対して傾けられて取り付けられた場合でも、依然として、十分な液圧媒体容積を利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に図面を参照しながら本発明の有利な実施形態を説明する。
【００１４】
図１には、内燃機関の弁駆動機構用の、タペット１として形成された力伝達装置２が示されている。タペット１は外周面３で、重力４の作用方向に対して傾けられたガイド５内において長手方向運動可能に案内されており、タペット１はまた、図示されていないガス交換弁に対してカム軸（同じく図示せず）の異なったカム行程を、運転ポイントに関連して伝達するために、切換え可能に形成されている。そのために外側部分６内には内側部分７が、外側部分６と内側部分７との間に緊縮されたロストモーションばね（Lost-Motion-Feder）８の力に抗して、長手方向摺動可能に支承されていて、ロック機構９を用いて外側部分６と伝達方向において形状結合式（formschluessig）に結合可能である。タペット１の端面１０に沿って延びている内側部分７の底部１１と、外側部分６の底部１２とは、円筒区分形状に形成された外側面１３，１４を有しており、この両外側面１３，１４はカム接触面１５，１６として働く。後で述べる液圧供給のためのみならず、このように形成されたカム接触面１５，１６に基づいて既に、タペット１において、その長手方向軸線を中心にした回動を防止することが必要である。このような回動防止構成は図示の縦断面図には示されていないが、そのために、従来技術において公知の回動防止ニードルが設けられていることができ、この回動防止ニードルはタペット１の外周面３を半径方向において超えて、ガイド５の、相補形状を有する長手方向溝内において延びている。
【００１５】
タペット１の内側部分７は、液圧式の弁遊び補償装置１７を受容するために働き、この弁遊び補償装置１７は、中空円筒形の補償ピストン１８によって画成された作業室１９を有しており、この作業室１９には、補償ピストン１８の内部を延びる液圧媒体リザーバ２０から逆止弁２１を介して液圧媒体が供給される。補償ピストン１８は円形リング形で平らな端面２２を有しており、この端面２２は内側部分７の底部１１の内側面２３に面で支持されている。弁遊び補償装置１７は、ガイド５をカットする液圧通路２４を用いて内燃機関の液圧媒体供給装置に接続されている。液圧通路２４から液圧媒体は、外周面３において延びている供給孔２５を介してまず初め、液圧媒体前室２６内に達し、この液圧媒体前室２６は一方では外側部分６の底部１２とばね支持金属薄板２７とによって画成され、さらに内側部分７において補償ピストン１８を取り囲むリング室２８を有している。液圧媒体前室２６への液圧媒体リザーバ２０の液圧的な接続は、最終的に底部１１の内側面２３に沿って延びる液圧オーバフロー部（Hydraulikmitteluebertritt）２９を介して行われ、この液圧オーバフロー部２９は、円形の押込み成形部として形成されている。この場合液圧オーバフロー部２９は常に、補償ピストン１８の端面２２の測地的に最高位の箇所と向かい合って位置している。それというのは、内側部分７もまた、図示されていない公知の手段によって、外側部分６に対して、その長手方向軸線を中心にした回動を防止されているからである。補償ピストン１８の端面２２と底部１１の内側面２３とは、液圧オーバフロー部２９の外側で、つまり液圧媒体オーバフロー部２９以外では、液圧的にシール作用をもって共働し、その結果液圧媒体リザーバ２０は内燃機関の停止段階中に、液圧媒体前室２６への流出を防止されている。この場合液圧媒体リザーバ２０は理想的には、象徴的に示された最大可能な充填レベル３０を有している。
【００１６】
ロック機構９の制御は、弁遊び補償装置１７への液圧供給とは別個に、第２の液圧通路３１からの圧力調整された液圧媒体を用いて行われる。第２の液圧通路３１は、外側部分６の外周面３における別の供給孔３２を介して、液圧媒体前室２６から分離された液圧室３３と接続されており、この液圧室３３からは液圧媒体がロック機構９に達する。この２連式の液圧供給形態に基づいても、タペット１がその長手方向軸線を中心にして回動することを防止することは、必要である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】内燃機関のガイド内に組み込まれた切換え可能なタペットを例にして、本発明による力伝達装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  タペット、  ２  力伝達装置、  ３  外周面、  ４  重力、  ５  ガイド、  ６  外側部分、  ７  内側部分、  ８  ロストモーションばね、  ９  ロック機構、  １０  端面、  １１  底部、  １２  底部、  １３  外側面、  １４  外側面、  １５  カム接触面、  １６  カム接触面、  １７  弁遊び補償装置、  １８  補償ピストン、  １９  作業室、  ２０  液圧媒体リザーバ、  ２１  逆止弁、  ２２  端面、  ２３  内側面、  ２４  液圧通路、  ２５  供給孔、  ２６  液圧媒体前室、  ２７  ばね支持金属薄板、  ２８  リング室、  ２９  液圧媒体オーバフロー部、  ３０  充填レベル、  ３１  液圧通路、  ３２  供給孔、  ３３  液圧室
【図１】
2007092752.tif 000003