(57)【要約】  本発明は、可変の弁リフトを有する、レシプロ機関、特に内燃機関の少なくとも１つの弁を操作するための弁操作装置であって、旋回可能な第１の連結要素を有する第１の揺動アーム部分と、旋回可能な第２の連結要素を有する第２の揺動アーム部分とを備え、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分は両方とも、共通の回転軸回りに回転可能に支承されており、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素が連結位置にある場合には、共通の回転軸回りの回転運動は、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分との間で伝達可能である、弁操作装置に関する。
2020516804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変の弁リフトを具備するレシプロ機関、特に内燃機関の少なくとも１つの弁を操作するための弁操作装置（１）であって、
旋回可能な第１の連結要素（３）を有している第１の揺動アーム部分（２）と、
旋回可能な第２の連結要素（５）を有している第２の揺動アーム部分（４）と、
を備えている前記弁操作装置（１）において、
前記第１の揺動アーム部分（２）と前記第２の揺動アーム部分（４）とが共に、共通の回転軸（６）の回りに回転可能に支承されており、
前記第１の連結要素（３）及び／又は前記第２の連結要素（５）が連結位置にある場合に、共通の前記回転軸（６）回りの回転運動が、前記第１の揺動アーム部分（２）と前記第２の揺動アーム部分（４）との間で伝達可能である、弁操作装置（１）。
【請求項２】
前記第１の連結要素（３）及び／又は前記第２の連結要素（５）が連結解除位置にある場合には、共通の前記回転軸（６）回りの回転運動が、前記第１の揺動アーム部分（２）と前記第２の揺動アーム部分（４）との間で伝達不可能である、請求項１に記載の弁操作装置（１）。
【請求項３】
前記第１の連結要素（３）及び／又は前記第２の連結要素（５）が連結解除位置にある場合には、前記第１の揺動アーム部分（２）と前記第２の揺動アーム部分（４）とが、前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）のうち一の揺動アーム部分の回転運動を吸収するために、折り畳み可能な弁レバーを形成する、請求項１又は２に記載の弁操作装置（１）。
【請求項４】
前記第１の連結要素（３）と前記第２の連結要素（５）とが、第１の結合部（７）によって連結されており、特に接続されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項５】
前記第１の連結要素（３）が、第２の結合部（８）によって前記第１の揺動アーム部分（２）と接続されており、
前記第２の連結要素（５）が、第３の結合部（９）によって前記第２の揺動アーム部分（４）と接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項６】
前記第１の連結要素（３）及び／又は前記第２の連結要素（５）には、復元装置（１０）、特に少なくとも１つのバネによって予応力が作用している、請求項１から５のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項７】
特に第１の結合部（７）を介して前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）のうち少なくとも１つの連結要素を操作するように構成されている操作器（１１）を備えている、請求項１から６のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項８】
前記操作器（１１）が、前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）を連結解除するために、前記回転軸（６）に対して半径方向外側に作用するように構成されている、又は、前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）を連結するために、前記回転軸（６）に対して半径方向内側に前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）のうち少なくとも１つの連結要素に作用するように構成されている、請求項７に記載の弁操作装置（１）。
【請求項９】
前記操作器（１１）が、復元装置（１０）、特に少なくとも１つのバネの予応力に抗して、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）を連結位置に向かって押圧するように構成されている、請求項７又は８に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１０】
前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）のうち一の揺動アーム部分の回転運動が、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の互いに向かう旋回と前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）に対する前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の旋回とを発生させるように、前記操作器（１１）が、復元装置（１０）、特に少なくとも１つのバネの予応力に抗して、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）を連結解除位置に保持するように構成されている、請求項７又は８に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１１】
前記操作器（１１）が、特に前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）と同軸に設けられたディスクを備えており、
前記ディスクが、前記ディスクの周部に、少なくとも２つの異なる半径（ｒ１、ｒ２）、すなわち前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の連結位置を実現するためのより小さい第１の半径（ｒ１）と、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の連結解除位置を実現するためのより大きい第２の半径（ｒ２）とを備えており、
前記ディスクが、好適には前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）から独立して、前記回転軸（６）の回りに回転可能である、請求項７から１０のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１２】
前記操作器（１１）が、係止装置であり、
前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）のうち少なくとも１つの連結要素が、係止部（３３）を備えており、
前記係止部（３３）が、協働する際に前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）のうち少なくとも１つの連結要素を、所定位置、特に連結位置又は連結解除位置に保持するように構成されている、請求項７に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１３】
前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）が、連結位置においてトルクを前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）に作用させた場合に、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の旋回運動に関して互いに阻止し合うように形成されている、請求項１から１２のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１４】
第２の結合部（８）の第２の旋回軸（１４）と第１の結合部（７）の第１の旋回軸（１３）とを包含する第１の平面と、第３の結合部（９）の第３の旋回軸（１５）と前記第１の結合部（７）の前記第１の旋回軸（１３）とを包含する第２の平面とが成す角度αが、連結位置において、前記回転軸（６）に対向する側で１８０度より大きい、好適には少なくとも約１８５度である、請求項５から１３のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１５】
第２の結合部（８）の第２の旋回軸（１４）と第１の結合部（７）の第１の旋回軸（１３）とを包含する第１の平面と、第３の結合部（９）の第３の旋回軸（１５）と前記第１の結合部（７）の前記第１の旋回軸（１３）とを包含する第２の平面とが成す角度αが、連結位置において、前記回転軸（６）に対向する側で１８０度より小さい、好適には大きくとも約１７５度である、請求項５から１３のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１６】
第１の結合部（７）が、遮断要素（１２）、特にボルト又はボールを備えており、
前記遮断要素（１２）が、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）で支承されており、且つ、少なくとも連結位置において前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の互いに対する相対位置を規定している、請求項３から１４のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１７】
特に連結位置において、前記第１の連結要素（３）と前記第２の連結要素（５）との間に、及び／又は前記遮断要素（１２）と前記第１の連結要素若しくは前記第２の連結要素との間に間隙（Ｓ）が形成されるように、前記遮断要素（１２）が、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）のうち少なくとも１つの連結要素に、特に縦長の凹部（３２、３２ａ、３２ｂ）に移動可能に支承されている、請求項１６に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１８】
前記第１の連結要素（３）及び／又は前記第２の連結要素（５）が、連結位置において互いに若しくは遮断要素（１２）と接触可能とされるか、又は接触している力作用面（１６、１７）を備えている、請求項１から１７のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項１９】
前記力作用面（１６、１７）それぞれが、前記回転軸（６）と第１の結合部（７）の第１の旋回軸（１３）とを包含する半径平面との間に約１０度より小さい角度βを形成しており、好適には前記半径平面に対して少なくとも略平行に設けられている平面である、請求項１８に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２０】
前記力作用面（１６、１７）が、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）の前記回転軸（６）に背向する側に設けられている、請求項１８又は１９に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２１】
前記遮断要素（１２）が、ボールであり、
前記第１の連結要素（３）の力作用面（１６ａ）及び／又は前記第２の連結要素（５）の前記力作用面（１６ｂ）が、球状に形成されており、前記遮断要素（１２）と協働するように設けられている、請求項１６から２０のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２２】
前記遮断要素（１２）が、円筒状の要素であり、
前記第１の連結要素（３）の力作用面（１６）及び／又は前記第２の連結要素（５）の前記力作用面（１７）が、中空円筒状に形成されており、前記遮断要素（１２）と協働するように設けられている、請求項１６から２０のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２３】
前記遮断要素が、前記第１の連結要素又は前記第２の連結要素と一体的に形成されている、請求項１６から２２のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２４】
前記第１の揺動アーム部分（２）が、第１のカム（１９）の輪郭を捕捉するために、第１の従動体（１８）、特に従動ローラを備えており、
前記第２の揺動アーム部分（４）が、少なくとも１つの前記弁を操作するために、弁棒（２０）を備えており、
前記弁操作装置（１）が、前記第１のカム（１９）から少なくとも１つの前記弁に弁制御運動を伝達するように構成されている、請求項１から２３のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２５】
前記第２の揺動アーム部分（４）が、第２のカム（２２）の輪郭を捕捉するために、第２の従動体（２１）、特に従動ローラを備えている、請求項２４に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２６】
前記弁操作装置（１）が、旋回可能な第３の連結要素（２４）と第２のカム（２２）の輪郭を捕捉するための第２の従動体（２１）、特に従動ローラとを具備する第３の揺動アーム部分（２３）を備えており、
前記第２の揺動アーム部分（４）が、旋回可能な第４の連結要素（２５）を備えており、
前記第３の揺動アーム部分（２３）が、前記回転軸（６）の回りに回転可能に支承されており、前記第３の連結要素（２４）及び前記第４の連結要素（２５）が連結位置に位置している場合に、前記第３の揺動アーム部分（２３）と前記第２の揺動アーム部分（４）との間において回転運動を伝達させることができる、請求項２５に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２７】
前記第１の揺動アーム部分（２）が、少なくとも連結解除位置において、第１の復元要素（２６）によって前記第１のカム（１９）に対して予応力を作用させることができ、及び／又は前記第２の揺動アーム部分（４）若しくは第３の揺動アーム部分（２４）が、少なくとも連結解除位置において、第２の復元要素（２７）によって第２のカム（２２）に対して予応力を作用させることができる、請求項２４から２６のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）。
【請求項２８】
請求項１から２６のいずれか１項に記載の弁操作装置（１）を操作するための方法であって、
好適には前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）に力が作用していない第１の作動ステップにおいて、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）が、操作器（１１）によって、前記第１の揺動アーム部分（２）と前記第２の揺動アーム部分（４）との連結位置から連結解除位置に旋回され、
第２の作動ステップにおいて。前記第１の揺動アーム部分（２）及び前記第２の揺動アーム部分（４）に力が加えられ、その結果として、前記第１の連結要素（３）及び前記第２の連結要素（５）が、所定の終了位置に至るまで旋回される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変の弁リフトを有する、レシプロ機関、特に内燃機関の少なくとも１つの弁を操作するための弁操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
性能と効率と排出量とに対する要求が高まりつつあることによって、内燃機関、特に４サイクル駆動の内燃機関での可変動弁機構の重要性がますます大きくなっている。
【０００３】
その際可変動弁機構によって、様々な弁リフトカーブをエンジン弁に代替的に伝達するという、エンジン設計者の必要性と熱力学の要望とに添うことができ、弁リフトも開閉時点も合わせることができる。これは一般的には、動弁機構の伝達路における切り替えによって達成される。バケットタペット、ローラタペットあるいは揺動アームのような切替可能なカム従動子を有するリフト切替システムとリフト停止システムは、様々な使用法において直列である。その際、代替的なさらなる各弁リフトのために、往復行程をさせる要素として対応するカムも備わっていなければならないが、代替リフトがゼロリフトである場合には別である。
【０００４】
変動するもしくは可変の弁リフトを有する動弁機構を使用するための異なる応用領域がある。いくつかの例を、以下に列挙する。
【０００５】
リフト切替：リフト切替は、少なくとも２つの異なる弁持ち上げを駆動点に依存して利用することを可能にする。この場合、特に部分負荷領域に調整されたより小さな弁リフトが使用され、この弁リフトは、トルク経過を改善し消費と排出量とを削減する。大きな弁リフトは、さらなる性能向上に最適化され得る。最大リフトがより小さくかつイベントの長さがより短いより小さな弁リフトは、吸気の閉鎖時点を明らかに早めることと吸気管内のデスロットルとによって、充填サイクル作業（ミラーサイクル）の短縮を可能にする。同様の結果は、アトキンソンサイクルつまり吸気の極端な遅閉じによっても可能である。その際、燃焼室の最適な充填は、部分負荷領域においてさらにトルク上昇をもたらす。
【０００６】
シリンダ停止：シリンダ停止は、主として大容量の（たとえば４、８、１０あるいは１２のエンジンシリンダを有する）多シリンダエンジンで使用される。その際選択されたエンジンシリンダは、リフト停止によって、吸気弁と排気弁が停止される。その際、カムリフトからの完全な連結解除が起こる。その際、点火順序を等間隔にすることで、慣用のＶ８エンジンとＶ１２エンジンを、Ａ４エンジンもしくはＲ６エンジンに切り替えることができる。エンジンシリンダ停止の目的は、充填サイクルの損失を最小限にし、より高い中圧とひいてはより高い熱力学的効率への駆動点移動を行うことであり、それによって著しい燃料節約を達成することができる。
【０００７】
エンジンブレーキ運転：内燃機関のエンジンシリンダ内には、付加的なマクロ弁を備えることが知られており、４サイクルエンジンの圧縮サイクルの終了時つまり第２サイクルの終了時に、シリンダの減圧を付加的なエンジン弁を介して実行することによって、当該マクロ弁でいわゆる減圧ブレーキを実行できる。これによって、内燃機関の排ガスシステムを介して圧縮ガスに行う作業が、なくなる。さらに内燃機関は、シリンダを新たにガスで満たすための作業も費やさなくてはならない。
【０００８】
その上、ブレーキ作用を本来の排気弁の可変弁運転を介して達成するエンジンブレーキが知られている。
【０００９】
エンジンブレーキシステムは、特に商用車のための車両内燃機関において、ますます重要性が高まっている。なぜならこれらのエンジンブレーキシステムは、特に急傾斜の長距離走行時にホイールブレーキの負担を軽減できる、費用のかからない省スペースの追加ブレーキシステムだからである。付加的に、最新式の商用車エンジン固有の性能を向上させれば、達成するべきブレーキ性能も高めることになる。
【００１０】
これを背景にして特許文献１には、少なくとも１つの吸気弁及び／又は排気弁の弁リフトと開閉時間とを調節するための、特にカムシャフトを下部に有する内燃機関の機械式可変弁制御装置であって、カムシャフトによって駆動される揺動アームあるいはスイングアームが、トランスファと少なくとも１つのプッシュロッドとを介して吸気弁と排気弁とを操作し、中間アームは、軸を介してプッシュロッドと接続されていて、軸に回転可能に支承された連結リンクローラが、カムシャフトで駆動されて連結リンク内で動作するようになっており、中間アームの第１の接触面は、バネを介して強化されて、エキセントリックシャフトあるいは第２の接触面に支持され、かつガス交換弁を開く及び／又は閉じるアームが作動カーブを介して動作可能であり、弁リフトを同時にかつ遊びなしに調節する際にガス交換弁の弁持ち上げの位相を付加的に調節するための手段と、カムシャフトの回転ごとに独立して制御可能にかつ付加的に弁リフトを開閉するための手段とが、特にプッシュロッドに備わっているタペットに備わっている、機械式可変弁制御装置が記述されている。
【００１１】
特許文献２は、インナーレバーを有する内燃機関の動弁機構のための切替可能なフィンガーフォロワーであって、当該インナーレバーには、下側で一端部にガス交換弁のための装置と別の端部に支持要素のヘッドのための接触面が内在しており、そのインナーレバーは、両側に突き出ている軸切片が一端部に備わっており、１つの軸切片には第１のアウターアームが、別の軸切片には第２のアウターアームが、インナーレバーに対して揺動可能に延在し、当該アウターアームは、別の端部つまりインナーレバーの外壁の方向で側面に並んで延伸し、互いに個別の切片として存在して、それぞれのその上側ではカム周回面を有しており、一方で別の端部の部分では、アウターアームをインナーレバーと選択的に接続するための連結装置がインナーレバー内にあり、他方でアウターアームの各々のための復元バネ手段が備わっており、当該復元バネ手段は、一端部ではインナーレバーに対して別の端部ではそれぞれのアウターアームに対して動く、フィンガーフォロワーに関する。
【００１２】
特許文献３は、内燃機関の少なくとも１つの弁のためのポペット弁制御装置であって、ポペット弁制御装置は制御シャフトを備え、当該制御シャフトは、これと回転不能に接続されてバランスビームのための結合点を備える調節レバーを有し、バランスビームは、その両端部に設けられたローラと、共通の軸に支承された第１のスイングアームおよび第２のスイングアームの接触面で係合し、第１のスイングアームは、カムローラを介してカムによって駆動され、少なくとも１つの弁に作用する第２のスイングアームをバランスビームを介して操作する、ポペット弁制御装置に関する。
【００１３】
特許文献４は、少なくとも１つの吸気弁及び／又は排気弁の弁リフトと開閉時間と制御時間とを調節するための、特にカムシャフトを下部に有する内燃機関の機械式可変弁制御装置であって、カムシャフトによって駆動される揺動アームあるいはスイングアームが、トランスファと少なくとも１つのプッシュロッドとを介して吸気弁と排気弁とを操作し、中間アームは、結合部を介してプッシュロッドと接続されていて、固定軸に回転可能に支承された中間アームが、カムシャフトで駆動されて動作可能になっており、ガス交換弁を開く及び／又は閉じるアームが作動カーブを介して動作可能であり、同時にかつ遊びなしに調節する際にガス交換弁の弁持ち上げの位相とリフトと開放時間とを調節するための手段が、特にプッシュロッドに備わっているタペットあるいはスイングアームに備わっている、機械式可変弁制御装置に関する。
【００１４】
特許文献５は、端部が旋回するような揺動アームを備える内燃機関の吸気弁と排気弁のための弁操作装置に関する。揺動アームは、折り畳み可能なように接続ピンによって接続されている２つの揺動アームを備える。ロックピンは揺動アームを、１つの揺動アームだけが不動の状態かあるいは、揺動アームが折り畳み可能な状態のどちらかの状態にし、後者の状態では、カムはなお回転しているが揺動アームがカムの持ち上げを吸収して、弁の運転を中断させる。揺動アームが折り畳み可能に動く間、揺動アームの移動が最小限になるように、接続ピンは設けられている。
【００１５】
特許文献６は、端部が旋回するような揺動アームを備える内燃機関の吸気弁と排気弁のための弁操作装置に関する。揺動アームは、折り畳み可能なように接続ピンによって接続されている２つの揺動アームを備える。ロックピンは揺動アームを、１つの揺動アームだけが不動の位置かあるいは、揺動アームが折り畳み可能な位置のどちらかの位置にし、後者の位置では、カムはなお回転しているが揺動アームがカムの持ち上げを吸収して、弁の運転を中断させる。アームがカムに対して折りたたまれている場合に、アームの反転を制限するために、ストッパが用意される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００５０１０１８２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１００１５７１９号明細書
【特許文献３】独国特許第１００６６０５６号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２００５０１２０８１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第４６１２８８７号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第４６１７８８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、改善された弁操作装置を提供することである。特に本発明の課題は、機械式に操作可能な弁操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この課題は、本発明に従えば、請求項１に記載の弁操作装置と、請求項２８に記載の弁操作装置の操作法とによって解決される。有利な形態は、従属請求項において請求される。請求項の教示は、明らかに記述の一部となっている。
【００１９】
本発明の第１の態様は、可変の弁リフトを有する、レシプロ機関、特に内燃機関の少なくとも１つの弁を操作するための弁操作装置であって、旋回可能な第１の連結要素を有する第１の揺動アーム部分と、旋回可能な第２の連結要素を有する第２の揺動アーム部分とを備え、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分は両方とも、共通の回転軸回りに回転可能に支承されており、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素が連結位置にある場合には、共通の回転軸回りの回転運動は、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分との間で伝達可能である、弁操作装置に関する。
【００２０】
本発明の第２の態様は、弁操作装置の操作法であって、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分に力がかかっていない第１の作動ステップにおける第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分の連結位置から、操作器によって連結要素は連結解除位置へ旋回され、第２の作動ステップにおいて揺動アーム部分に力が加えられて、その結果連結要素はさらに、規定された終了位置まで旋回される、操作法に関する。
【００２１】
本発明の主旨におけるエンジンブレーキは、好適には、内燃機関が外部から強制されたトルクに対抗する機械的な抵抗である。
【００２２】
本発明の主旨における弁は、好適には、特に４サイクルエンジンの吸気弁あるいは排気弁である。
【００２３】
本発明の主旨における弁制御運動は、好適には、特にカムシャフトで生じて弁へ伝達される動的なイベントである。このイベントは、特に位置、速度、及び加速度の物理的な値によって、記述されている。
【００２４】
本発明の主旨における可変の弁リフトは、好適には、任意のやり方で可変である弁リフトである。特に、可変の弁リフトに関して、２つの状態が存在する。すなわち、第１にゼロリフトと第２に規定された弁リフトである。
【００２５】
本発明の主旨における揺動アーム部分は、好適には、弁制御運動をカムシャフトからレシプロ機関、特に内燃機関の弁へ伝達するために使われる弁レバーの一部分である。その際弁レバーは、特にフィンガーフォロワーあるいは揺動アームとして形成されていてよい。本発明に従えば、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分は一緒に、弁レバー特に揺動アームを形成する。
【００２６】
本発明の主旨における連結位置は、好適には、回転運動を伝達するように、特に第１の要素の回転運動を第２の要素にもしくはその逆に伝達するように、２つの要素が協働する位置である。
【００２７】
それに対応して、本発明の主旨における連結解除位置にある要素は、好適には、回転運動が伝達不可能なように協働する、あるいはそのように連結解除されている。
【００２８】
本発明の主旨における規定された終了位置は、好適には、連結要素の連結解除位置であり、連結要素が、特にカムシャフトによって加えられる力によって、最大限に旋回されている位置である。
【００２９】
本発明に係る解決法は、特に、本発明に従って第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分とから形成される弁レバーを介する回転運動の伝達を、容易に弁レバーの外部から切り替えることができるように、弁操作装置を形作る試みに基づいている。
【００３０】
特に、旋回可能な連結要素は、以下の有利な形態において意図されるように、弁操作装置の操作器によって機械的に操作できる。
【００３１】
それゆえ、弁リフトをカムシャフトから弁へ伝達するための、油圧式、電子式あるいは電磁式の装置は、本発明に従えば必要ではない。本発明に従えば、弁リフトを調節するためには、その他に、揺動アーム部分の１つに作用しカムによって生じる回転運動を利用することができる。
【００３２】
第１の連結要素及び／又は第２の連結要素が、連結位置にある場合には、カムシャフトから第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分とを介して、弁制御運動を弁へ伝達することができる。好適には、連結位置における第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分は、不動の弁レバーを形成する。
【００３３】
弁操作装置の有利な一形態において、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素が連結解除位置にある場合には、共通の回転軸回りの回転運動は、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アームとの間で伝達不可能である。これによって、特に操作されるべき弁のゼロリフトもしくは「ロストモーション」リフトを達成することができる。
【００３４】
弁操作装置の有利な一形態において、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素が連結解除位置にある場合には、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分は、折り畳み可能な弁レバーを形成して、揺動アーム部分のうちの１つの回転運動を吸収する。特に、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分とによって形成される弁レバーを折りたたむことによって、揺動アーム部分のうちの１つを介して弁操作装置に導入される運動を、特に有利に吸収できる。それによって、たとえばカム側で作動していないアームは、「ロストモーション」リフトを作る。本発明に従えば、このために好適には、第１の連結要素と第２の連結要素とが、互いに向かって外側に旋回するので、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分とから形成される弁レバーの、共通の回転軸回りの総延長が、縮小される。総延長が縮小されることによって、導入される運動は転送されない。
【００３５】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の連結要素と第２の連結要素は、第１の結合部によって連結されており、特に接続されている。第１の結合部が備わっていることによって、揺動アーム部分を互いに対して所定位置において保持でき、かつ一緒に操作できる。
【００３６】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の連結要素は第２の結合部によって第１の揺動アーム部分と接続されており、第２の連結要素は第３の結合部によって第２の揺動アーム部分と接続されている。
【００３７】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素には、復元装置、特に少なくとも１つのバネによって、予応力が作用している。連結要素に関して復元装置が備わっていることによって、操作器が連結要素に作用しない場合に通常位置となる、連結要素の静止位置を規定することができる。
【００３８】
有利なさらなる一形態において、弁操作装置はさらに、連結要素の少なくとも１つを特に第１の結合部を介して操作するように構成されている操作器を備える。好適にはこのために、連結要素あるいは第１の結合部あるいはそれらの要素のうちの１つに、操作器と協働できる軸受面が備わっている。操作器が連結要素に作用することによって、連結要素をその通常位置から移動させることができる。これによって、連結位置か連結解除位置のどちらかを実現できる。
【００３９】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、操作器は、揺動アーム部分を連結解除するために、回転軸に対して半径方向外側に作用するように構成されている。これによって、揺動アーム部分をその通常位置この場合は連結位置から、連結解除位置へ移動させることができる。この連結解除位置において、揺動アーム部分のうちの１つへ回転運動を導入しても、別の揺動アーム部分とひいては弁レバー全体の回転をもたらすことはなく、弁制御運動を連結要素によって吸収することができ、弁レバー部分を互いに対して相対的に動かすことになる。
【００４０】
有利なさらなる一形態において、弁操作装置は、揺動アーム部分を連結するために、回転軸に対して半径方向内側に連結要素の少なくとも１つに作用するように構成されている。この有利な形態において、通常位置は連結解除位置であり、操作器は連結要素を連結位置へ移動させる。
【００４１】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、操作器は、２つの連結要素（もしくは揺動アーム部分）を、復元装置、特に少なくとも１つのバネの予応力に抗して、連結位置へ押圧するように構成されている。
【００４２】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、操作器は、揺動アーム部分のうちの１つの回転運動が、連結要素の互いに向かっての旋回と揺動アーム部分に対する連結要素の旋回とを引き起こすことができるように、２つの連結要素（もしくは揺動アーム部分）を、復元装置、特に少なくとも１つのバネの予応力に抗して、連結解除位置で保持するように構成されている。
【００４３】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、操作器は、特に揺動アーム部分と同軸に設けられたディスクを備え、当該ディスクはその周部に、少なくとも２つの異なる半径、すなわち連結要素（もしくは揺動アーム部分）の連結位置を実現するためのより小さい第１の半径と、連結要素（もしくは揺動アーム部分）の連結解除位置を実現するためのより大きい第２の半径とを備え、ディスクは好適には、揺動アーム部分から独立して回転軸回りに回転可能である。好適には中空シャフトによってカムシャフトに支承されているディスクは、回転することによって連結位置と連結解除位置とへ移動させることができる。
【００４４】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、操作器は係止要素を備え、少なくとも１つの連結要素は係止部を備え、当該係止部は、協働する際に少なくとも１つの連結要素を、所定位置、特に連結位置あるいは連結解除位置で保持するように構成されている。係止要素は好適には、２つの連結要素のうちの少なくとも１つの復元装置が、通常位置すなわち連結位置あるいは連結解除位置に戻りかねないのを防ぐ。
【００４５】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、連結要素は、その旋回運動に関して、連結位置においてトルクが揺動アーム部分に接する際に、互いにブロックし合うように形成されている。このような相互のブロックは、一種の「自己制止」に相当する。共通の回転軸回りで揺動アーム部分に接するトルクが大きければ大きいほど、好適には揺動アーム部分の２つの連結要素の間のブロックが強くなる。
【００４６】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、ブロックは、第２の結合部の第２の旋回軸と第１の結合部の第１の旋回軸とがある第１の平面と、第３の結合部の第３の旋回軸と第１の結合部の第１の旋回軸とがある第２の平面とが、連結位置において、回転軸に対向する側で互いに１８０度よりも大きい好適には少なくとも約１８５度の角度αを備えることによって、達成される。これによって、トルクが２つの揺動アーム部分に作用する際に、第１の旋回軸の領域においてトルクが生じ、当該トルクは、共通の回転軸に向かって旋回運動を引き起こし、それによって連結要素を連結位置においてブロックする。
【００４７】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、連結要素の片側のブロックは、第２の結合部の第２の旋回軸と第１の結合部の第１の旋回軸とがある第１の平面と、第３の結合部の第３の旋回軸と第１の結合部の第１の旋回軸とがある第２の平面とが、連結位置において、回転軸に対向する側で互いに１８０度よりも小さい好適には大きくとも約１７５度の角度αを備えることによって、達成される。これによって、第１の結合部でトルクが揺動アーム部分に作用する際に、トルクが共通の回転軸から離れ、それによって旋回運動を引き起こす。これによって、２つの連結要素は互いに向かって折りたたまれ、その結果弁レバーの延長が縮小される。それで、揺動アーム部分に付与されるトルクとそれに続く運動は、弁操作装置によって吸収される。
【００４８】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の結合部は、遮断要素特にボルトあるいはボールを備え、当該遮断要素は、２つの連結要素で支承され、かつ少なくとも連結位置において２つの連結要素の互いに対する相対位置を規定する。
【００４９】
本発明に係る弁操作装置の有利なさらなる一形態において、遮断要素は、特に縦長の凹部において２つの連結要素のうちの少なくとも１つに移動可能に支承されており、特に、連結位置において、第１の連結要素と第２の連結要素との間及び／又は遮断要素と第１の連結要素又は第２の連結要素との間で、間隙を形成できるように支承されている。移動可能に支承することによって、別のカムによって別の揺動アーム部分を介して弁レバーにトルクが加えられても、弁レバーはカムシャフトに対して接触を失わないことが保証される。
【００５０】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素は、連結位置において互いにあるいは遮断要素と接触できる、あるいは接触している力作用面を備える。力作用面は、揺動アーム部分のうちの１つに作用するトルクの主要部分を連結位置において転送するために使用される。
【００５１】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、力作用面は、回転軸と第１の旋回軸とがある半径平面とそれぞれ約１０度よりも小さい角度βを作り、好適には半径平面に対して少なくともほぼ平行に設けられている平面である。これによって、連結要素が連結位置において、互いにブロックし合うことが保証される。
【００５２】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、力作用面は、連結要素の回転軸に背向する側に設けられている。これによっても、連結位置における連結要素のプロックは、強化される。
【００５３】
有利なさらなる一形態において、遮断要素はボールであり、第１の連結要素の力作用面及び／又は第２の連結要素の力作用面は、球状に形成されており、遮断要素と協働するように設けられている。
【００５４】
本発明に係る弁操作装置の有利なさらなる一形態において、遮断要素は円筒状の要素であり、第１の連結要素の力作用面及び／又は第２の連結要素の力作用面は、中空円筒状に形成されており、遮断要素と協働するように設けられている。
【００５５】
本発明に係る弁操作装置の有利なさらなる一形態において、遮断要素は、第１の連結要素あるいは第２の連結要素と一体的に形成されている。
【００５６】
本発明に係る弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の揺動アーム部分は、第１のカムの輪郭を捕捉するために、第１の従動体特に従動ローラを備え、第２の揺動アーム部分は、少なくとも１つの弁を操作するために、弁棒を備え、弁操作装置は、第１のカムから少なくとも１つの弁へ弁制御運動を伝達するように構成されている。好適には弁棒は、弁ブリッジとして形成されているか、あるいは２つの弁を操作するために、付加的な弁ブリッジがある。
【００５７】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第２の揺動アーム部分は、第２のカムの輪郭を捕捉するために、第２の従動体特に従動ローラを備える。この場合第２のカムの弁制御運動は常に、第２の揺動アーム部分を介して弁棒へ伝達される。付加的に、第１の揺動アーム部分と連結要素とを介して、第１のカムから弁棒へ第２の弁制御運動が伝達されてよい。
【００５８】
上述の有利な形態の代替である有利なさらなる一形態において、弁操作装置は、旋回可能な第３の連結要素と第２のカムの輪郭を捕捉するための第２の従動体特に従動ローラとを有する第３の揺動アームを備え、第２の揺動アーム部分は、付加的に旋回可能な第４の連結要素を備え、第３の揺動アーム部分も回転軸回りに回転可能に支承されており、第３の連結要素と第４の連結要素が連結位置にある場合には、第３の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分との間で回転運動が伝達可能である。この形態において、選択的に第１のカムから第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分とを介して弁制御運動を弁へ伝達できるか、及び／又は第２のカムから第３の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分とを介して第２の弁制御運動を弁へ伝達できる。
【００５９】
弁操作装置の有利なさらなる一形態において、第１の揺動アーム部分は少なくとも連結解除位置において、第１の復元要素によって第１のカムに対して予応力を作用させることが可能であり、及び／又は第２の又は第３の揺動アーム部分はそれぞれ少なくとも連結解除位置において、第２の復元要素によって第２のカムに対して予応力を作用させることが可能である。これによって、弁従動体がそれぞれのカムと常に接触していることが保証され得る。これには、大きな騒音を出してカム及び／又は従動体の摩耗を招くであろうような、弁従動体がカムと再接触することによる衝撃が生じないという利点がある。
【００６０】
本発明に係る弁操作装置に関して記述される特徴と利点は、弁操作装置の本発明に係る操作法にも当てはまり、またその逆も当てはまる。本発明に係る方法において、第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分に好適には力がかかっていない第１の作動ステップにおける第１の揺動アーム部分と第２の揺動アーム部分の連結位置から、操作器によって連結要素は連結解除位置へ旋回され、第２の作動ステップにおいて揺動アーム部分に力が加えられて、その結果連結要素はさらに、規定された終了位置まで旋回される。個々の有利な形態の教示は、原則的に互いに組み合わせることができる。
【００６１】
さらなる特徴と利点は、図に関する実施形態の記述からもたらされる。少なくとも部分的に概略的に示されるのは、以下である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る弁操作装置の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】連結位置における図１に記載の弁操作装置の側面図である。
【図３】連結位置における図１に記載の弁操作装置の側面図である。
【図４】連結解除位置における図１に記載の弁操作装置の側面図である。
【図５】連結解除位置における図１に記載の弁操作装置の側面図である。
【図６】連結位置における本発明に係る弁操作装置の第２の実施形態の側面図である。
【図７】連結位置における本発明に係る弁操作装置の第２の実施形態の側面図である。
【図８】連結解除位置における本発明に係る弁操作装置の第２の実施形態の側面図である。
【図９】連結解除位置における本発明に係る弁操作装置の第２の実施形態の側面図である。
【図１０（ａ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第１の実施例の一例である。
【図１０（ｂ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第１の実施例の一例である。
【図１０（ｃ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第１の実施例の一例である。
【図１０（ｄ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第１の実施例の一例である。
【図１０（ｅ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第１の実施例の一例である。
【図１１（ａ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第２の実施例の一例である。
【図１１（ｂ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第２の実施例の一例である。
【図１１（ｃ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第２の実施例の一例である。
【図１１（ｄ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第２の実施例の一例である。
【図１１（ｅ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第２の実施例の一例である。
【図１２（ａ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第３の実施例の一例である。
【図１２（ｂ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第３の実施例の一例である。
【図１２（ｃ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第３の実施例の一例である。
【図１２（ｄ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第３の実施例の一例である。
【図１２（ｅ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第３の実施例の一例である。
【図１３（ａ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第４の実施例の一例である。
【図１３（ｂ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第４の実施例の一例である。
【図１３（ｃ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第４の実施例の一例である。
【図１３（ｄ−１）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第４の実施例の一例である。
【図１３（ｄ−２）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第４の実施例の一例である。
【図１３（ｅ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第４の実施例の一例である。
【図１４（ａ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第５の実施例の一例である。
【図１４（ｂ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第５の実施例の一例である。
【図１４（ｃ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第５の実施例の一例である。
【図１４（ｄ）】本発明に係る弁操作装置の第１あるいは第２の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第５の実施例の一例である。
【図１５】本発明に係る弁操作装置の第３の実施形態の側面図である。
【図１６】本発明に係る弁操作装置の第３の実施形態の側面図である。
【図１７（ａ）】本発明に係る弁操作装置の第３の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第６の実施例の一例である。
【図１７（ｂ）】本発明に係る弁操作装置の第３の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第６の実施例の一例である。
【図１７（ｃ）】本発明に係る弁操作装置の第３の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第６の実施例の一例である。
【図１７（ｄ）】本発明に係る弁操作装置の第３の実施形態のための、第１の結合部と連結要素とから成る集合体の第６の実施例の一例である。
【図１８】本発明に係る弁操作装置の第４の実施形態の側面図である。
【図１９】本発明に係る弁操作装置の第４の実施形態の側面図である。
【図２０】切替可能な弁レバーと不動の弁レバーとを有する本発明に係る弁操作装置の第１の実施形態の一変形形態の斜視図である。
【図２１】切替可能な２つの弁レバーを有する本発明に係る弁操作装置の第１の実施形態のさらなる一変形形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図１は、本発明に係る弁操作装置１の第１の実施形態を示している。比較可能な要素は、すべての図において、同じ符号が付されている。
【００６４】
図１に記載の弁操作装置は、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４とを備え、これらは一緒に弁レバー、示された実施形態においてはいわゆる揺動アームを形成し、当該揺動アームによって、第１のカム１９の輪郭で定められる弁制御運動が、弁棒２０あるいは弁ブリッジへ転送され得、当該弁棒あるいは弁ブリッジは、内燃機関の少なくとも１つの吸気弁あるいは排気弁を操作する。
【００６５】
カム１９の輪郭によって定められる運動を取り出すために、第１の揺動アーム部分２は、好適には従動ローラ１８を備え、当該従動ローラは、さらに好適には、回転可能に第２の揺動アーム２に支承されている。その上第２の揺動アーム部分２は、好適には復元要素２６、図１において示される実施形態においては復元バネ２６によって、従動ローラ１８とともにカム１９の輪郭に対して押圧される。この場合復元バネ２６は好適には、弁操作装置１を好適に支承する内燃機関のハウジングに支持される。
【００６６】
第１の弁レバー部分２と第２の弁レバー部分４は、共通の回転軸６回りに好適には共通の軸で、回転可能に支承されている。
【００６７】
第１の弁レバー部分２は第１の連結要素３を備え、当該第１の連結要素３は、第２の結合部８によって第１の弁レバー部分２に旋回可能に固定されている。第２の弁レバー部分４は同様に第２の連結要素５を備え、当該第２の連結要素５は、第３の結合部９を介して好適には同様に旋回可能に第２の弁レバー部分４に固定されている。
【００６８】
第１の連結要素３と第２の連結要素５は、好適には結合部７によって接続されているので、第１の連結要素３と第２の連結要素５は同様に、互いに対して相対的に旋回できる。
【００６９】
結合部７は好適には、第１の連結要素３と第２の連結要素５内のそれぞれの受容部によって実現され、当該第１の連結要素３と第２の連結要素５は、遮断要素１２、図１の実施形態においてはボール（視認できず）によって、互いに向かって旋回可能に連結されている。その上弁操作装置１は好適には、図１の実施形態においてはディスクによって形成される操作器１１を備える。ディスク１１は、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４のように、好適には共通の回転軸６に対して同心に設けられており、同様に好適には、第１の揺動アーム部分２及び／又は第２の揺動アーム部分４から独立して、共通の回転軸６回りに回転できる。
【００７０】
操作器１１は、第１の揺動アーム部分２および第２の揺動アーム部分４と同じ軸に、好適には一種の中空シャフトによって支承されている。
【００７１】
ディスク１１は、異なる外径ｒ１、ｒ２の２つの領域を備える。
【００７２】
ディスク１１は軸受面２８を備え、また好適には第１の連結要素３の従動体も軸受面２９を備える。
【００７３】
操作ディスク１１の軸受面２８とボルトの軸受面２９は、連結要素３、５を所定位置に動かすために、協働することができる。
【００７４】
第２の連結要素５には、復元装置１０、表わされた実施形態においては同様に復元バネによって、予負荷が作用し、第２の連結要素ひいては第１の連結要素３にも、共通の回転軸６に向かって半径方向内側へ予応力が作用するようになる。この予応力によって、表わされた実施形態においては連結位置に相当する連結要素３、５の通常位置が規定される。代替的にあるいは付加的に、復元装置はたとえば第２の復元バネとして、第１の連結要素３に作用してもよいであろう。
【００７５】
ボルト１２に関する操作ディスク１１の表わされた配置において、結合部７とひいては連結要素３、５の互いに向かい合う両端部も、連結位置にある。なぜなら、ボルト１２の軸受面２９が、小さい半径ｒ１を備える操作ディスク１１の一領域にあるからである。ボルト１２の軸受面２９が操作ディスク１１のより大きな半径ｒ２の領域内で、操作ディスク１１の軸受面２８と当接すれば、結合部７とひいては第１の連結要素３と第２の連結要素５の互いに向かい合う両端部は、共通の回転軸６から半径方向外側へ押し出され、それによってこれらは連結解除位置を取ることになるであろう。
【００７６】
図２と図３は、図１に記載の本発明に係る弁操作装置の第１の実施形態を側面図で示しており、連結要素３、５は連結位置にある。
【００７７】
図２において、操作ディスク１１は、第１の連結要素３の軸受面２９が軸受面２８の小さい半径ｒ１と協働する回転位置にある。それによって、第１の連結要素３と第２の連結要素５は互いにブロックし合い、それによって、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４は、共通の回転軸６回りに一緒に回転するよう連結されている。
【００７８】
図２において、第１のカム１９は、第１の揺動アーム部分２の従動ローラ１８が第１のカム１９の小さい半径に当接する位置にある。それに反して図３においては、第１のカム１９は回転して、第１のカム１９が大きい半径を備える、第１のカム１９の輪郭の一領域内で従動ローラ１８が当接し、それによって第１の揺動アーム２とひいてはこれとともに回転するよう連結されている第２の揺動アーム部分４が共通の回転軸６回りに回転し、その結果一方では弁棒２０が弁（図示しない）を操作し、他方では復元要素２６が押しつぶされる。
【００７９】
図４と図５は、図１に記載の第１の実施形態に従った本発明に係る弁操作装置１の２つのさらなる側面図を表わしており、図２および図３とは異なって、第１揺動アーム部分２と第２揺動アーム部分４は、互いに連結解除されている。
【００８０】
この場合図４は、第１のカム１９に関して図２で表わされた状況に対応しており、すなわち従動ローラ１８は、第１のカム１９の輪郭が小さい半径を備える領域において、第１のカム１９の輪郭に当接している。
【００８１】
図２とは異なって、弁操作装置１の操作ディスク１１は、第１の結合部７もしくは第１の結合部７のボール１２に対して回転位置にあり、当該回転位置において、第１の連結要素３の軸受面２９が、操作ディスクがその大きい半径ｒ２を備える操作ディスクの軸受面２８の領域内に設けられている。それによって、図４の状況において、ボルト１２とひいては第１の結合部７と、連結要素３、５の互いに隣接する端部は、共通の回転軸６から半径方向外側へ押し出される。これによって、第１の連結要素３と第２の連結要素５は、互いに向かって回転し、２つの連結要素３、５は、連結解除位置として使われる折り畳み位置にある。
【００８２】
従動ローラ１８が、第１のカム１９の輪郭上をカム１９の大きい半径の領域の方向へ移動すると、第１の揺動アーム部分２は、共通の回転軸６回りに時計回りに回転し始める。図示しない１つのもしくは複数の弁が、弁棒２０及び／又は図示しない弁ブリッジを介して、第１の揺動アーム４に抵抗を及ぼし、連結要素３、５が連結解除位置にあるので、第１の揺動アーム部分２の時計回りの回転運動は、第２の揺動アーム部分４に転送されず、第１の連結要素３と第２の連結要素５は、さらに互いに向かって回転し、規定された終了位置に相当する折り畳み位置を形成するので、その結果図５で示されるように、第１の揺動アーム部分２は、第２の揺動アーム部分４に接近する。それゆえ、第１のカム１９によって誘導された運動は、図４の状況においては、結果として弁制御運動とはならず、２つの連結要素３、５と第１の結合部７と第２の結合部８と第３の結合部９から成る集合体によって、吸収される。
【００８３】
それゆえ、第１の連結要素３及び／又は第２の連結要素５が連結解除位置にある状況においては、共通の回転軸６回りの回転運動も、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４との間で伝達されない。
【００８４】
図６から図９までは、本発明に係る弁操作装置１の第２の実施形態に関する。
【００８５】
図１から図５までで示された第１の実施形態とは異なって、連結要素３、５は、１つの復元装置（図示しない）、特に１つのバネｍそれぞれ１つの復元装置によって、弁操作装置１の共通の回転軸６から半径方向外側へ押圧される。
【００８６】
それゆえ連結要素３、５の通常位置は、ここで表わされた第２の実施形態においては、図８と図９において本発明に係る弁操作装置１の第２の実施形態の側面図で表わされているように、連結解除位置である。第１のカム１９から第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４とを介して弁棒２０へ弁制御運動が伝達される連結位置は、図６と図７のように、操作器１１、本実施形態においてはローラが、たとえば可動式に内燃機関のハウジングに支承されていることによって、達成される。
【００８７】
操作器１１は、図６と図７において示されるように、連結位置をもたらすために、第１の連結要素及び／又は第２の連結要素５の外面に押しつけられて、その結果第１の連結要素と第１の結合部７と第２の連結要素５とから成る集合体が、共通の回転軸６の方向に押圧される。
【００８８】
この場合連結位置は、一方では操作器１１の押圧力によって維持され得、代替的に連結位置において、第１の連結要素３と第２の連結要素５が、弁レバー２、４にトルクを作用させる場合に、連結位置において相互にブロックし合うことが、意図されていてもよい。
【００８９】
第１の実施形態に関する図４と図５とに相当する図８と図９とにおいて、操作器１１は、第１の連結要素３及び／又は第２の連結要素５と当接していないので、その結果として、連結要素３、５は、復元装置によって連結解除位置の通常位置に移動させられている。図９に示されるように、第１の揺動アーム部分２が第１のカム１９の大きい半径によって回転されると、第１の連結要素３と第２の連結要素５が、互いに向かって旋回もしくは折りたたまれるので、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４との間で、相対運動がもたらされる。
【００９０】
図１０から図１４までと図１７とに基づいて、第１の連結要素３と第２の連結要素５と第１の結合部７とを有する集合体についての４つの実施例が説明される。その際部分図（ａ）は側面図、部分図（ｂ）は斜視図、部分図（ｃ）と（ｄ）（もしくは図１３においては部分図（ｄ−１）と（ｄ−２））は２つの連結要素３、５の斜視図、部分図（ｅ）は、それぞれの実施例で別体の要素として存在している場合には遮断要素１２をそれぞれ示している。
【００９１】
図１０は、第１の連結要素３と第２の連結要素５と第１の結合部７と第２の結合部８と第３の結合部９とから成る集合体の第１の実施例の様々な図を示している。この集合体は、図１から図９に記載の第１の実施形態あるいは第２の実施形態の弁操作装置１で使用できる。
【００９２】
その際図１０ａは、連結位置に相当する配置にある集合体を示している。この場合には、図１０ｃと図１０ｄとにおいて示された第１の連結要素３の力作用面１６と第２の連結要素５の力作用面１７それぞれが当接している。この場合好適には、組み立てられた状態で弁操作装置１の共通の回転軸６の側にある角度αは、第１の結合部７の第１の旋回軸１３と第２の結合部８の第２の旋回軸１４とによって張設される平面と、第１の結合部７の第１の旋回軸１３と第３の結合部９の第３の旋回軸１５とによって張設される平面との間で、１８０度よりも大きい。
【００９３】
図１０ａにおいて表わされる角度は、たとえば１８５度である。
【００９４】
たとえばカムが弁操作装置１の第１の揺動アーム部分２の回転を呼び起こす場合に、第２の結合部８と第３の結合部９との間でトルクが作用すると、予め規定された平面によって規定される、第２の旋回軸１４と第３の旋回軸１５とに対する第１の旋回軸１３の配置によって、第２の連結要素５との協働による第１の連結要素３のブロックが生じる。
【００９５】
力作用面の配置と、共通の旋回軸１３と回転軸６とがある半径平面との間の角度βは、この場合好適には１０度よりも小さい。
【００９６】
図１１は、図１から図９に記載の第１の実施形態あるいは第２の実施形態に従って弁操作装置１で使用できる、図１０に記載の集合体のさらなる一実施例を示している。図１０に記載の実施例との主な違いは、第１の連結要素３が、図１１ｅのボルト１２および図１１ｄの第２の連結要素５の孔３１とともに第１の結合部７を形成する側板３０ａ、３０ｂを備えることにある。図１０とは逆に、第１の連結要素３のこれらの側板３０ａ、３０ｂは、縦長の凹部３２ａ、３２ｂを備える。これによって、ボルト１２は、凹部３２ａ、３２ｂの方向に移動できる。
【００９７】
これによって、図１から図９において示されているような復元要素２６、２７との共同作用において、弁レバーに負荷がかからない状態で、弁の動きとひいては第１のカム１９の輪郭による従動ローラ１８の持ち上げとを防ぐことができる。この場合ボルト１２は、縦長の凹部３２ａ、３２ｂ内で図１１において右側へ滑るので、集合体は伸長し、連結位置での力作用面１６、１７は接触が外れる。
【００９８】
これは結果的に、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４とから成る弁レバー全体が伸長し、それによってカムによる従動ローラ１８の持ち上げを防ぐことになる。
【００９９】
図１２は、図１０と図１１とにおいても表わされているような、集合体の第３の実施例の異なる図を示している。
【０１００】
図１２の第３の実施例は、特に、図１２ｅで表わされているように、第２の連結要素５の孔３１周辺の力作用面１７が円筒体として実施されており、第１の連結要素３の対応する力作用面１６が部分的な中空円筒体として実施されていることで、図１１の第２の実施例と異なる。
【０１０１】
これには、力作用面１７が、連結要素３、５の結合部８、９の間の考えられている接続ラインのできる限り近くに設けられるという利点がある。
【０１０２】
図１３は、図１０から図１２にも表わされているような、集合体の第４の実施例の様々な図を示している。図１３の第４の実施例は、特に、図１３ｅにおいて表わされている遮断要素１２がボールとして形成されていることで、図１１の第２の実施例および図１２の第３の実施例と異なる。このボール１２は同様に、第１の連結要素３の側板３０ａ、３０ｂの縦長の凹部３２ａ、３２ｂ内に受容されている。第２の連結要素５には、ボール１２が、互いに向かい合って設けられた２つの孔３１ａ、３１ｂ（ボール１２で隠されているので、視認できず）に受容される。凹部とボール１２は一緒に、第１の結合部７を形成する。
【０１０３】
力作用面は、図１３に記載の第４の実施例においては、図１３ｄ−１において示されるように、一方ではボールの表面１７によって、他方では同様に球面に成形された第１の連結要素３中空面１６ａおよび同様に球面に成形された第２の連結要素５の中空面１６ｂ（ボール１２で隠されているので、視認できず）によって形成される。しかしながら球面の力作用面１６ｂは、図１３ｄ−２に記載の図においては、ボール１２がないので視認できる。
【０１０４】
図１４は、図１０から図１３にも表わされているような、集合体の第５の実施例の様々な図を示している。
【０１０５】
図１４に記載の第５の実施例の集合体は、特に、２つの実施例においてボールとして実施されている遮断要素１２が、図１４においては第２の連結要素と不動に接続されていることで、図１３に記載の第３の実施例と異なる。
【０１０６】
このボール１２は、第１の連結要素３の三方で閉ざされた凹部３２内でガイドされ、図１１から図１３の実施例と同様に、凹部３２内でのボールの移動が可能となって、カムによる従動ローラ１８の持ち上げを回避する。図１４ｃにおいて示されるように、図１３の第４の実施例のように、ボール１２の力作用面１７と協働する第１の連結要素３の力作用面１６は、球面に形成されている。
【０１０７】
図１５と図１６は、本発明に係る弁操作装置１の第３の実施形態の２つの側面図を示している。第１と第２の実施形態とは逆に、第１の連結要素３と第２の連結要素５は、この第３の実施形態においては不動ではなしに接続されている。このやり方で、図１６において示されているように、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４との間で、特にその第１の連結要素３と第２の連結要素５との間で間隙Ｓを形成することによって、ローラとカムとの間の持続的な接触が保証され得る。
【０１０８】
この実施形態において、好適には２つの連結要素３、５のうちの１つだけを、図１６において連結要素５に関して示唆されているように、連結解除位置へ移動させることができる。
【０１０９】
第１の連結要素３と第２の連結要素５とから成る集合体が、ここでは第３の実施形態に関して、図１７において様々な視点から表わされている。
【０１１０】
第１の結合部７は、表わされた集合体では、第２の連結要素５の不動の部材である円筒体１２と、第１の連結要素３の一部であり力作用面１６を有する中空円筒体の一部とによって形成される。それに対応して、図１７ｃと図１７ｄとにおいて描かれた力作用面１６、１７は、協働する。
【０１１１】
第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４のそれぞれ協働する要素を取り替えてよいことを、当業者は知っている。特に、凹部３２、３２ａ、３２ｂと孔３１、３１ａ、３１ｂとがそれぞれ取り替わっていてよく、それぞれの遮断要素１２の配置もそれぞれ取り替わっていてよい。
【０１１２】
図１８と図１９は、本発明に係る弁操作装置１の第４の実施形態を示している。これは、特に、操作器１１が、第２の揺動アーム部分４の第２の連結要素５にある対応する係止部と協働する係止要素であることで、第１と第２と第３の実施形態と異なる。
【０１１３】
この場合図１８は、係止要素１１が係止部３３と係合し、それによって第１の連結要素３と第２の連結要素５とが互いに向かって旋回するのをもしくは折りたたむのを防ぐ、連結位置を示している。それゆえこの位置は、第１のカム１９から弁棒２０へ弁制御運動が伝達される連結位置を表わしている。
【０１１４】
図１８において係止要素１１は、この係止要素１１が第２の連結要素の係止部３３と係合しない位置にある。図１８において係止される位置の角度αは１８０度よりも小さくて、連結解除位置に相当するので、回転が第１の揺動アーム部分２に作用する場合に、連結要素３、５は互いに向かって旋回し、その結果ここでも弁制御運動は伝達されない。
【０１１５】
図１９は、旋回される位置における連結要素３、５を示している。
【０１１６】
係止要素１１は第１の揺動アーム部分２に設けられていてもよく、そこで対応して第１の連結要素３に設けられた係止部と協働して連結位置を実現してよいことを、当業者はもちろん知っている。
【０１１７】
図２０は、図１に記載の弁操作装置１の第１の実施形態の一変形形態を示している。第２の揺動アーム部分４は、この実施形態において、第１の揺動アーム部分２と第２の揺動アーム部分４とを含む弁レバーの第２の半分として形成されているだけでなく、第２の揺動アーム部分４がその代わりに、可変の弁リフトを備えていない弁レバーを付加的に形成する。
【０１１８】
これによって、第１のカム１９によって生じる弁制御運動を、第１の従動ローラ１８を介して可変の弁リフトを有する弁棒２０へ伝達できるだけでなく、付加的に、第２のカム２２によって引き起こされる弁制御運動を、第２の従動ローラ２１と第２の揺動アーム部分４とを介して永久的に弁棒２０へ伝達する。
【０１１９】
図２０に記載の弁操作装置の変形形態によって、このやり方で、２つの異なる弁制御運動を伝達でき、その１つだけが可変の弁リフトを備える。
【０１２０】
図２１は、図１に記載の第１の実施形態における弁操作装置１のさらなる一変形形態を示している。
【０１２１】
図２０に記載の第２の変形形態とは異なって、弁操作装置１は、第３の連結要素２４を含む第３の揺動アーム部分２３を備える。第２の揺動アーム部分４は、第２の連結要素５に加えて存在するさらなる第４の連結要素２５を備える。
【０１２２】
第３の連結要素２４と第４の連結要素２５は、第１の連結要素３と第２の連結要素５と類似のやり方で、協働する。それによって、第２のカム２２によって引き起こされる弁制御運動も、図２０の第２の変形形態とは逆に、第３と第４の連結要素２４、２５が連結位置にあるかあるいは連結解除位置にあるかによって、可変の弁リフトを有して伝達することができる。
【０１２３】
この可変の弁リフトを操作するために、弁操作装置１は、第１の連結要素３と第２の連結要素５と第１の結合部７とから成る集合体を操作する操作ディスク１１ａ（隠れているので、図２１においては視認できず）に加えて、さらなる操作ディスク１１ｂを備える。
【０１２４】
それに対応して、図２１に記載の弁操作装置１は、第２のカム２２に抗して第３の揺動アーム部分２３に予応力を作用させる第２の復元要素２７を備えている。そのような第２の復元要素２７は、もちろん図２０に記載の第２の変形形態でも備わっていてよい。
【０１２５】
本発明に係る教示は、前に表わされた実施形態と実施例と変形形態の複数のバリエーションでも実現できることが指摘される。
【０１２６】
特に、図６から図９と図１５と図１６と図１８と図１９とにおいて表わされている弁操作装置１の別の実施形態、および図１０から図１４において表わされている連結要素３、５を含む集合体の別の実施例は、図２０と図２１とにおいて表わされているように、複数の弁制御運動を伝達するために、弁操作装置１において使用されてよく、その際本発明に係る弁操作装置１のさらなる変形形態を形成してよい。
【０１２７】
本発明に係る弁操作装置１は、カムシャフトが上部にある場合でもカムシャフトが下部にある場合でも、使用できる。
【０１２８】
前に表わされた実施形態と実施例と変形形態は単なる例に過ぎず、これらは保護範囲と使用法と構造とを決して限定するものではないことが、さらに指摘されるべきである。むしろ当業者には、先の記述によって、少なくとも１つの例示的な実施形態から転換するための糸口が与えられ、請求項とその同等の特徴の組み合わせとからもたらされるような保護範囲から外れることなく、特に記述された部材の機能や配置に関して種々の修正が行われてよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１  弁操作装置
２  第１の揺動アーム部分
３  第１の連結要素
４  第２の揺動アーム部分
５  第２の連結要素
６  回転軸
７  第１の結合部
８  第２の結合部
９  第３の結合部
１０  復元装置
１１、１１ａ、１１ｂ  操作器
１２  遮断要素
１３  第１の旋回軸
１４  第２の旋回軸
１５  第３の旋回軸
１６、１６ａ、１６ｂ  連結要素の力作用面
１７  力作用面
１８  第１の従動体
１９  第１のカム
２０  弁棒
２１  第２の従動体
２２  第２のカム
２３  第３の揺動アーム部分
２４  第３の連結要素
２５  第４の連結要素
２６  第１の復元要素
２７  第２の復元要素
２８、２９  軸受面
３０ａ、３０ｂ  側板
３１、３１ａ、３１ｂ  孔
３２、３２ａ、３２ｂ  凹部
３３  係止部
【図１】
2020516804.tif 000003
【図２】
2020516804.tif 000004
【図３】
2020516804.tif 000005
【図４】
2020516804.tif 000006
【図５】
2020516804.tif 000007
【図６】
2020516804.tif 000008
【図７】
2020516804.tif 000009
【図８】
2020516804.tif 000010
【図９】
2020516804.tif 000011
【図１０（ａ）】
2020516804.tif 000012
【図１０（ｂ）】
2020516804.tif 000013
【図１０（ｃ）】
2020516804.tif 000014
【図１０（ｄ）】
2020516804.tif 000015
【図１０（ｅ）】
2020516804.tif 000016
【図１１（ａ）】
2020516804.tif 000017
【図１１（ｂ）】
2020516804.tif 000018
【図１１（ｃ）】
2020516804.tif 000019
【図１１（ｄ）】
2020516804.tif 000020
【図１１（ｅ）】
2020516804.tif 000021
【図１２（ａ）】
2020516804.tif 000022
【図１２（ｂ）】
2020516804.tif 000023
【図１２（ｃ）】
2020516804.tif 000024
【図１２（ｄ）】
2020516804.tif 000025
【図１２（ｅ）】
2020516804.tif 000026
【図１３（ａ）−１３（ｃ）】
2020516804.tif 000027
【図１３（ｄ−１）−１３（ｅ）】
2020516804.tif 000028
【図１４（ａ）】
2020516804.tif 000029
【図１４（ｂ）】
2020516804.tif 000030
【図１４（ｃ）】
2020516804.tif 000031
【図１４（ｄ）】
2020516804.tif 000032
【図１５】
2020516804.tif 000033
【図１６】
2020516804.tif 000034
【図１７（ａ）】
2020516804.tif 000035
【図１７（ｂ）】
2020516804.tif 000036
【図１７（ｃ）】
2020516804.tif 000037
【図１７（ｄ）】
2020516804.tif 000038
【図１８】
2020516804.tif 000039
【図１９】
2020516804.tif 000040
【図２０】
2020516804.tif 000041
【図２１】
2020516804.tif 000042
【国際調査報告】
2020516804.tif 000043
2020516804.tif 000044
2020516804.tif 000045
2020516804.tif 000046
2020516804.tif 000047
2020516804.tif 000048