(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド当たり複数の吸気弁と排気弁（２ａ、２ｂないし３ａ、３ｂ）とを備え、これらの吸気弁と排気弁とが吸気と排気に応じて別々に内燃機関の長手方向に対して平行のあるいは垂直の領域内に対を成して配置され、これらの吸気弁と排気弁がそれぞれ一緒にロッカー（４ないし５）により作動可能であり、前記ロッカーが内燃機関の長手方向に配置された制御軸ないしはカム軸によりプッシュロッド（２０）を介してそれぞれ作動される往復動内燃機関の弁制御装置であって、前記一緒に作動される各組の弁（２ａ、２ｂないし３ａ、３ｂ）にフォーク状に形成された一体部品のロッカー（４ないし５）が設けられ、このロッカー（４ないし５）が一方では一緒に作動される各組の弁（２ａ、２ｂないし３ａ、３ｂ）にそれぞれフィンガー状アーム（６ａ、６ｂないし７ａ、７ｂ）で、他方ではレバー（８ないし９）で制御軸にそれぞれ連動接続され、少なくとも二つの軸受支持部（１１ａ、１１ｂないし１０ａ、１０ｂ）によってシリンダヘッド（１）に揺動可能に支持されており、同一作用をする前記２組のフィンガー状アーム（６ａ、６ｂないし７ａ、７ｂ）が異なった長さで非対称的な形状に形成され、シリンダヘッド（１）を上面からみて、一方のロッカーの同一作用をするアーム（６）が他方のロッカーの同一作用をするアーム（７）と空間的に重なり合わないようにロッカー（４ないし５）が配置されることを特徴とする往復動内燃機関の弁制御装置。
【請求項２】
ロッカー（４ないし５）に対する軸受支持部（１１ａ、１１ｂないし１０ａ、１０ｂ）の位置が、各軸受に力がほぼ一様に分配されるように選定されていることを特徴とする請求項１記載の弁制御装置。
【請求項３】
各ロッカー（４ないし５）の各軸受支持部（１１ａ、１１ｂないし１０ａ、１０ｂ）間の接続平面（３１ないし３０）内にそれぞれのロッカー（４ないし５）の主力作用点（１５ないし１６）が位置し、この主力作用点（１５ないし１６）と各軸受支持部（１１ａ、１１ｂないし１０ａ、１０ｂ）との距離（ｘ、ｙ）がほぼ同じ大きさであることを特徴とする請求項２記載の弁制御装置。
【請求項４】
ロッカー（４ないし５）の形状が有限要素法（ＦＥＭ）によって決定されていることを特徴とする請求項２又は３記載の弁制御装置。
【請求項５】
多弁・短通路・クロスフロー形シリンダヘッドに利用されていることを特徴とする請求項１ないし４の１つに記載の弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダヘッド当たり少なくとも二つの吸気弁と二つの排気弁とを備え、少なくとも二つの弁が一つのロッカーで一緒に作動されるような往復動内燃機関の弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の内燃機関の燃焼室の吸気および排気は公知のように、カムによってタペットとプッシュロッドとロッカーとを介して、あるいはロッカー・揺動アームを介して、あるいはカムで直接作動される弁によって制御される。上部制御形エンジンの場合、弁（オーバーヘッドバルブ）およびガス経路は、ピストンが上死点に位置する場合にこれに接する平面の上側に存在している。カム軸上置形の場合、それぞれの弁は揺動アームあるいはタペットを介してカム軸によって直接開かれる。
【０００３】
ロッカーは既に多数の種々の形態で配置され、その配置は作動すべき弁が多くなればなるほど複雑になる。
【０００４】
ドイツ特許出願公告第１１７９７６４号明細書で知られている弁制御装置の場合、一対の弁はアッパビームによって一緒に作動される。その場合、各シリンダヘッドに付属したロッカーは共通の揺動軸上に配置されている。すべてのロッカーの作動は内燃機関に沿って配置された制御軸およびプッシュロッドによって行われる。そのロッカーはアッパビームに中央に作用し、そのロッカーの同一作用をするアームは異なった長さをしている。
【０００５】
この公知の処置によって耐摩耗性の弁制御装置が得られるが、各弁対の弁駆動装置に対して多数の可動部品（ロッカー、揺動軸、アッパビーム）が必要とされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の弁制御装置を、それが単純に構成され、ロッカーによる弁駆動装置においてロッカーから一緒に作動すべき弁までの力伝達系に補助的な部品が要らないように作ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、シリンダヘッド当たり複数の吸気弁と排気弁とを備え、これらの吸気弁と排気弁とが吸気と排気に応じて別々に内燃機関の長手方向に対して平行のあるいは垂直の領域内に対を成して配置され、これらの吸気弁と排気弁がそれぞれ一緒にロッカーにより作動可能であり、前記ロッカーが内燃機関の長手方向に配置された制御軸ないしはカム軸によりプッシュロッドを介してそれぞれ作動される往復動内燃機関の弁制御装置であって、前記一緒に作動される各組の弁にフォーク状に形成された一体部品のロッカーが設けられ、このロッカーが一方では一緒に作動される各組の弁にそれぞれフィンガー状アームで、他方ではレバーで制御軸にそれぞれ連動接続され、少なくとも二つの軸受支持部によってシリンダヘッドに揺動可能に支持されており、同一作用をする前記２組のフィンガー状アームが異なった長さで非対称的な形状に形成され、シリンダヘッドを上面からみて、一方のロッカーの同一作用をするアームが他方のロッカーの同一作用をするアームと空間的に重なり合わないようにロッカーが配置されることによって解決される。本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明によって得られる利点は特に、複数の弁を一緒に作動するためのアッパビーム（弁支持梁）が要らなくなり、これによって冒頭に述べた形式の弁駆動装置のための可動部品を減少できることにある。
【０００９】
本発明に基づく弁制御装置の単純な構成によって、その組立時間を従来に比べて著しく短縮できる。
【００１０】
本発明に基づく弁制御装置の場合、ロッカーに対する揺動軸が省かれることによって、軸受が減少されコストダウンが図れる。
【００１１】
ロッカーに対する球面軸受による軸受支持部の位置が、各軸受に力がほぼ一様に分配されるように選定されていることが有利である。
【００１２】
各ロッカーの各軸受支持部間の接続平面内にそれぞれのロッカーの主力作用点が位置し、この主力作用点と各軸受支持部との距離（ｘ、ｙ）がほぼ同じ大きさをしている場合、各軸受に力が一様に分布される良好な状態が得られる。
【００１３】
本発明に基づくロッカーの適当な形状並びに位置は有利には有限要素法（ＦＥＭ）によって決定される。
【００１４】
ＦＥＭ法、即ち有限要素法は既に公知のように弾性範囲および塑性範囲におけるすべての強度上の問題を数値的に解決する有能な方法である。計算すべき構造物は節点で互いに連結されている適当な構成要素に分割される。このようにして決定的に重要な材料の法則（例えばフックの法則）を考慮に入れて数値的な方式で計算すべき構造物の形状が得られる。
【００１５】
本発明に基づく弁制御装置は特に多弁・短通路・クロスフロー形シリンダヘッドに有利に利用される。ここでは本発明に基づく弁制御装置によって熱および長い経路による流れ損失が避けられる。更に弁を液圧的に容易にバランスすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。なお本発明は図示の実施例に限定されず、特許請求の範囲の請求項１の特徴部分に記載の手段を有する他の形のロッカーも勿論考えられる。
【００１７】
ここに図示されている弁制御装置は自己点火式のＶ形あるいはＬ形配置の大形往復動内燃機関に対して設計されている。これは例えば船舶用の主駆動エンジンとしてあるいは発電所の定置ディーゼルエンジンとして利用される。
【００１８】
図示の装置は二つの吸気弁２ａ、２ｂおよび二つの排気弁３ａ、３ｂを備えたシリンダヘッド１を有している。これらの吸気弁２ａ、２ｂおよび排気弁３ａ、３ｂはシリンダヘッド１の長手方向に対して平行のあるいは垂直の領域内に対を成して配置されている。弁２ａ、２ｂないし弁３ａ、３ｂを対を成して作動するためにそれぞれにロッカー４、５が、即ち二つのロッカー４、５が設けられている。
【００１９】
これらのロッカー４、５はそれぞれ一体部品でフォーク状に形成され、一方では一緒に作動すべき一組の弁２ａ、２ｂないし３ａ、３ｂの各々のためにこれらにそれぞれ連動接続されているフィンガー状アーム６ａ、６ｂないし７ａ、７ｂを有し、他方では制御軸によって間接的に作用されるレバー８ないし９をそれぞれ有している。即ちこれらの両ロッカー４、５は制御軸ないしカム軸（図示せず）によりそれぞれプッシュロッド（弁押し棒）２０（図２参照）を介して動かされる。勿論レバー８ないし９を制御軸ないしカム軸によって直接動かすことも考えられる。
【００２０】
両ロッカー５、４はそれぞれ二つの軸受支持部１０ａ、１０ｂないし１１ａ、１１ｂによってシリンダヘッド１に揺動可能に支持されている。
【００２１】
両ロッカー４、５のそれぞれ同一作用をするアーム６ａ、６ｂないし７ａ、７ｂは、他方のロッカーの同一作用をするアームと立体的に重なり合わないように、異なった長さを有し非対称的に形成されている。
【００２２】
ロッカー５、４に対する軸受支持部１１、１０の位置は、各軸受に力がほぼ一様に分配されるように選定されている。そのためにこの実施例においてロッカーは、各ロッカー５、４の両支持部１０ａ、１０ｂないし１１ａ、１１ｂ間の接続平面３０、３１内にそれぞれのロッカー５、４の主力作用点１５、１６が位置し、この主力作用点１５ないし１６と各支持部１１ａ、１１ｂないし１０ａ、１０ｂとの距離ｘ、ｙがほぼ同じ大きさであるように形成されている。
【００２３】
図２において弁側のロッカーアーム６、７の運動は公知のようにボールピンとそのボールを受入れる球面凹所を有する球面凹所体とから成る球面軸受１２、１３によって弁２、３の弁棒端に伝達される。
【００２４】
シリンダヘッド１におけるロッカー４、５の軸受支持部１０、１１も同様にボールピンとそのボールを受入れる球面凹所を有する球面凹所体とから成る球面軸受によって実現されている。
【００２５】
この弁制御装置がシリンダヘッド１上でロッカー４、５を安定させるためにヘッドプレート４０を備えていると有利である。このヘッドプレート４０は一方ではシリンダヘッド１にボルト結合され、他方ではロッカー４、５をボールピンとそのボールを受入れる球面凹所を有する球面凹所体とによって支持している。
【００２６】
図３には本発明に基づく弁制御装置が図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図でもう一度示されている。この図に図１および図２と同一符号が付されているので、構造は自ずと理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく弁制御装置の概略平面図。
【図２】図１における弁制御装置の概略側面図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った弁制御装置の断面図。
【符号の説明】
１            シリンダヘッド
２ａ、２ｂ    吸気弁
３ａ、３ｂ    排気弁
４            ロッカー
５            ロッカー
６ａ、６ｂ    ロッカーアーム
７ａ、７ｂ    ロッカーアーム
８            レバー
９            レバー
１０ａ、１０ｂ  軸受支持部
１１ａ、１１ｂ  軸受支持部
【図１】
0004291441.tif 000002
【図２】
0004291441.tif 000003
【図３】
0004291441.tif 000004