JP2005514553A - 往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置 - Google Patents

往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2005514553A
JP2005514553A JP2003558320A JP2003558320A JP2005514553A JP 2005514553 A JP2005514553 A JP 2005514553A JP 2003558320 A JP2003558320 A JP 2003558320A JP 2003558320 A JP2003558320 A JP 2003558320A JP 2005514553 A JP2005514553 A JP 2005514553A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
intermediate member
joint
valve
casing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003558320A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4456869B2 (ja
Inventor
シェーン ヘルムート
クーン ペーター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of JP2005514553A publication Critical patent/JP2005514553A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4456869B2 publication Critical patent/JP4456869B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0068Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "BMW-Valvetronic" type

Abstract

往復動ピストン機関のガス交換弁を可変に作動するための装置
本発明の課題は、弁行程カムの形状と精度に関しかつ弁伝動装置及びそれに所属する調節機構の構造的な形態に関しかつ摩擦による機械的な損失に関し機関に課される要求を公知技術よりも良好に満たすことである。
前記課題は、ケーシング(G)、軸(W)、中間部材(Z)及び出力部材(A)から成る回転する伝動装置により解決された。カム(N)はケーシング(G)内で、ターニングジョイント(ng)にて回転可能に案内され、ケーシング(G)内でターニングジョイント(zg)にて一義的に案内されている中間部材(Z)をカムジョイント(zn)を介して作動する。さらに前記中間部材(Z)は前記出力部材(A)にカムジョイント(za)を介して作用的に結合されている。このカムジョイント(za)は前記中間部材(Z)にて、ノッチを形成する区分(Kzar)と制御区分(Kzas)とから成っている。ノッチを形成する区分(Kzar)は円中心点が前記中間部材(Z)と前記ケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の回転中心と合致した円弧によって形成されている。前記出力部材(A)は前記ケーシング(G)内でターニングジョイント(ag)にて一義的に案内されかつ運動を少なくとも1つの弁(V)に伝達する。弁行程経過を変化させるためには、カムジョイント(za)の位置がターニングジョイント(zg)の位置の相対的な移動(Vzg,Vag)によってターニングジョイント(zg)に対し変化させられるようになっている。この場合、前記カムジョイント(za)の前記位置の変化は弁ノッチの領域にて前記中間部材(Z)の輪郭の、前記ノッチを形成する区分(Kzar)に沿った移動(Vza)により与えられる(図を参照せよ)。

Description

往復動ピストン型機関における行程経過が機関の運転挙動と運転値とに決定的な影響をもっていることは公知である。特に給気質量制御された機関におけるガス交換損失を回避するためには、機関運転中に連続的に可変である弁行程経過が望ましい。この場合には給気及び排気弁の行程経過の変化も、給気弁だけにおける変化も有利である。このような可変な弁制御の技術的な転換に対しては特に四節の弁伝動装置(例えばDE2629554A1、DE3833540C2、DE4322449A1、DE4223172C1、BMW−valvetronic)が公知である。これらの弁伝動装置は機関運転中の弁行程経過の連続的な変化を可能にする。
請求項1に記載した発明は、可変な弁制御に関して機関に対し課された要求が公知技術に較べて良好に充たされ得るようにすることを課題としている。これらの要求は、個々の弁行程経過及び発生する弁行程経過の群の形態、弁を駆動する場合の摩擦による機械的な損失の大きさ、弁伝動装置及びそれに所属する調節機構の単純性である。
個々の弁行程経過と発生する弁行程経過の群は開放角、閉鎖角、弁行程、弁加速経過及びクランク角に対する移相位置とに関しできるだけ自由に構成可能でなければならない。特に弁行程が小さい場合には、個々のシリンダの弁の行程経過の高い一様性に対する要求はきわめて高い。弁伝動装置と調節装置との構成的な形態はできるだけ単純なものにしたい。この場合には特に、弁行程経過を調節する場合に伝動部材の間に遊びが発生しないように配慮される必要がある。さらに製作技術的な理由のため及び構成部分の熱的な膨脹のために、出力部材が遊び補償エレメントを用いてシリンダヘッドに支承される可能性が与えられなければならない。摩擦による機械的な損失はできるだけ小さいものでなければならない。この要求はできるだけ付加的な構成費用なしで、特に付加的な構成高さなしで充たされなければならない。
前記課題は往復動ピストン型モータにおけるガス交換弁を可変に作動するための伝動装置の、請求項1に記載した特徴によって解決された。
当該伝動装置はケーシング(G)、カム(N)、中間部材(Z)と出力部材(A)から構成されている。カム(N)はケーシング(G)内で、例えばシリンダヘッド内でターニングジョイント(ng)にて回転可能に案内され、カムジョイント(zn)を介して中間部材(Z)を作動する。中間部材(Z)はケーシング(G)内のターニングジョイント(zg)にて一義的に案内されている。さらに中間部材(Z)は出力部材(A)とカムジョイント(za)を介して作用結合されている。このカムジョイント(za)は中間部材(Z)に負荷を形成する区分(Kzar)と制御区分(Kzas)とを有している。このカムジョイント(za)は中間部材(Z)にて、ノッチを形成する区分(Kzar)と制御区分(Kzas)とを有している。ノッチを形成する区分(Kzar)は円中心点が、中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の回転中心と合致する円弧によって形成されている。出力部材(A)はケーシング(G)内でターニングジョイント(ag)で一義的に案内されておりかつ運動を少なくとも1つの弁(V)に伝達する。弁行程経過を変化させるためには、本発明によれば、カムジョイント(za)の位置をターニングジョイント(zg)の位置の移動によって又はターニングジョイント(ag)の位置の移動によって変化させることが提案されている。カムジョイント(za)の位置の変化は、弁ノッチの領域にて、中間部材(Z)の輪郭のノッチを形成する区分(Kzar)に沿ったカムジョイント(za)の移動(Vza)によって表現される。したがってターニングジョイント(zg)又はターニングジョイント(ag)の移動(Vzg,Vag)の方向は、弁停止中のカムジョイント(za)における接触接線(vt)の方向である。この場合にはカムジョイント(za)におけるノッチ接触点の変化する接線方向(vt)が考慮される必要がある(図1を参照)。
本発明で達成された利点はすべての可動な伝動部材−カム(N)、中間部材(Z)、出力部材(A)が1つのケーシング(G)内で1つのターニングジョイント(ng,zg,ag)にて一義的に案内され、弁行程経過の調節が中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の位置の変化によって又は出力部材(A)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(ag)の位置の変化によって行われることにより生じる。したがっていずれの場合にも、ケーシング(G)におけるターニングジョイント(zg,ag)の位置は、往復運動を実施する伝動部材(Z,A)によって変化させられる。これは構成的に特に簡単に実現することができる。ケーシング(G)内でカム(N)のターニングジョイント(ng)の位置を変化させる方が著しく費用がかかる。何故ならばカム(N)のターニングジョイント(ng)は駆動する伝動部材として直接的又は間接的にクランク軸と結合され、このような位置の変化によって別の構成部分が関与させられかつ影響を受けるからである。本発明による中間部材(Z)のターニングジョイント(zg)の位置又は出力部材(A)のターニングジョイント(ag)の位置の変化によって別の構成部分が関与させられることはない。
出力部材(A)が公知の3部材型のカムレバー伝動装置(けん引レバー及び傾動レバー伝動装置)のように構成されることにより、同様に公知でありかつ実験で最良であると確認された補償部材を伝動部材の間で製作誤差及び/又は伝動部材の種々異なる熱的な変形に基づく遊びを補償するために用いることができる。本発明による伝動装置の構成により、カム(N)から弁(V)への直接的な力の導入が可能になった。往復運動によって慣性力と慣性モーメントを惹き起こす伝動部材(Z,A)は、本発明によれば小さく、軽くかつ形状安定性をもって構成されることができる。これらの伝動部材(Z,A)をケーシング(G)内でターニングジョイント(zg,ag)に支承することは少ない遊びで、もしくは遊びなくかつ剛性的に実施することができる。これによって弁行程が小さい場合及び機関回転数が高い運転の場合にもすべてのシリンダの個々の弁の行程経過の高い一様性が保証される。伝動装置の本発明の構成はすべての滑り接触にて回転する転がり軸受又は滑り軸受の使用を可能にする。これにより弁を駆動するための摩擦出力は減少させられる。
請求項2には中間部材(Z)と出力部材(A)との間のカムジョイント(za)の有利な構成形態が記載されている。この構成形態ではカムを決定する輪郭(Kzar1,Kzas1)はもっぱら中間部材(Z)に形成されている。出力部材(A)においてはカムジョイント(za)は回転可能な回転体(RA)によって形成されている(図2と3を参照)。これにより前記カムジョイント(za)においては接触対偶の転動が達成され、接線方向運動は回転可能な回転体(RA)の支承装置にシフトされる。滑り軸受で公知である材料と潤滑状態によりかつ小さな摩擦半径を使用することによりこのカムジョイント(za)における摩擦が減じられる。この本発明の構成はこの接触点において転がり軸受を使用する可能性をもたらす。このような形式で接線方向運動は完全に転動運動で実施される。この場合にはカムジョイント(za)においては滑りは最早発生せず、摩擦はさらに減少させられる。
この実施例において有利な、弁行程カムを変化させるための伝動装置の構成は請求項3と4とに記載されている。
請求項3においては中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の支承装置であって、弁行程カムを変化させるために、ターニングジョイント(zg)がケーシング(G)における偏心体において可変に位置決めされている支承装置が示されている。偏心体中心点は中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の中心点と合致している。偏心体の回動は円弧(KbVZ)に沿ったターニングジョイント(ag)の位置の移動(Vzg1)をもたらす(図2と3を参照)。
請求項4には出力部材(A)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(ag)の支承装置が記載されている。この支承装置においては弁行程カムを変化させるためにターニングジョイント(ag)の位置がケーシング(G)内の偏心体にて可変に位置決めさせられることができる。偏心体の中心点は中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の中心点と合致する。偏心体の回動はターニングジョイント(ag)の位置の円弧(KbVA1)に沿った移動(Vag1)をもたらす(図2と3を参照)。
請求項3と4とに記載したように伝動装置を構成した場合には、伝動部材の間に遊びを発生させることなく弁行程カムの変化が達成される。これは特に高い機関回転数と騒音の少ない運転とにとって特に必要である。
請求項5には傾動レバーとしての中間部材(Z)の有利な構成が記載されている。この構成では中間部材(Z)と出力部材(A)との間のカムジョイント(za)における力の方向は中間部材(Z)とカム(N)との間のカムジョイント(zn)における力の方向とはほぼ反対に示されている(図2参照)。この実施例は伝動装置の構成高さ、ひいてはシリンダヘッドの構成高さを小さく構成できるという利点をもたらす。
請求項6には中間部材(Z)の有利な構成が示されている。この構成では中間部材(Z)と出力部材(A)との間のカムジョイント(za)における力の方向は中間部材(Z)とカム(N)との間のカムジョイント(zn)における力の方向とほぼ同じである(図3を参照)。この実施例ではカム(N)から弁(V)への力の伝導を直接行なうことができるという利点をもたらす。これにより伝動装置において作用する力は小さくされ、伝動装置のより高い剛性が達成されかつ同時に摩擦が減少させられる。
請求項7には往復動ピストン機関におけるガス交換弁を可変に作動する伝動装置の別の有利な構成が示されている。この伝動装置もケーシング(G)、カム(N)、中間部材(Z)及び出力部材(A)から成っている。カム(N)はケーシング(G)、例えばシリンダヘッド内にてターニングジョイント(ng)に回転可能に案内され、カムジョイント(zn)を介して中間部材(Z)を作動する。この中間部材(Z)はターニングジョイント(zg)にてケーシング(G)内で一義的に案内されている。さらに中間部材(Z)は出力部材(A)にカムジョイント(za)を介して作用的に結合されている。このカムジョイント(za)は出力部材(A)にて、ノッチを形成する区分(Kazr1)と制御区分(Kazs1)とを有している。ノッチを形成する区分(Kazr1)は円中心点が、中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の回転中心と合致する円弧によって形成されている。出力部材(A)はケーシング(G)内でターニングジョイント(ag)にて一義的に案内され、運動を少なくとも1つの弁(V)に伝達する。弁行程経過を変化させるためには本発明によればカムジョイント(za)の位置をターニングジョイント(ag)の位置の移動(Vag2)によって変化させることが提案されている。カムジョイント(za)の位置の変化は、弁ノッチの領域にて、出力部材(A)の輪郭の、ノッチを形成する区分(Kazr1)に沿ったカムジョイント(za)の移動(Vaz)で実現される。したがってターニングジョイント(ag)の移動(Vag2)の方向は弁停止中のカムジョイント(za)における接触接線の方向である。したがってターニングジョイント(ag)の移動(Vag2)はターニングジョイント(zg)を中心とした円弧に沿って行なわれる(図4参照)。このような形式で弁行程カムの変化は伝動部材の間の遊びなく達成される。これは高いモータ回転数を達成するため及び騒音の少ない運転のために必要である。
請求項8には中間部材(Z)と出力部材(A)との間のカムジョイントの有利な構成であって、カムを決定する輪郭(Kazr1,Kazs1)がもっぱら出力部材(A)に設けられている構成が示されている。中間部材(Z)においてはカムジョイント(za)は回転可能な回転体(RZ)により形成されている(図4参照)。これにより、このカムジョイントにおいては接触対偶の転動が達成され、接線方向運動が回転可能なローラ(RZ)の支承装置にシフトされる。滑り軸受において公知である材料と潤滑状態によりかつ小さな摩擦半径を使用することによりこのカムジョイントにおける摩擦が減じられる。この本発明による構成も同様に、この接触点にて転がり軸受の使用を可能にする。このような形式で接線方向運動は完全に転動運動で実施させる。この場合にはこのカムジョイント(za)における滑りはもはや発生せず、摩擦はさらに減じられる。
出力部材(A)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(ag)の位置が、請求項6と8にて提案されているように変化させられる場合には、出力部材(A)と弁(V)との間のカムジョイント(av)においては出力部材(A)から弁(V)へ運動が伝達される。これは弁の開放をもたらす惧れがあるか又は許容されない弁遊びをもたらす惧れがあるので、このような運動の伝達は弁遊びの大きさでかつ弁遊びの範囲における速度経過で考慮し、弁始動速度及び弁閉鎖速度が許容範囲に保たれるようにするか又はこの運動伝達は弁遊び補償部材により補償されなければならない。両方の場合のいずれにおいてもこの運動の伝達ができるだけ小さいことが有利である。請求項9では出力部材(A)の有利な構成、出力部材(A)の弁(V)に対する位置及び中心点(zg)は、出力部材(A)と弁(V)とのカムジョイント(av)が出力部材側にてほぼ円弧(KbV)として構成され、この円弧(KbV)の円中心点が、中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の回転中心が同時に位置する直線(gV)の上に位置している。この直線(gV)は弁運動方向に対しほぼ平行に延びている(図4参照)。
請求項10には伝動部材の有利な配置が示されている。この場合には1つのシリンダの給気弁(VE1)と排気弁(VA1)は唯一のカム軸(WEA1)によって駆動される。シリンダの給気弁(VE1)はカム(NE1)、中間部材(ZE1)及び出力部材(AE1)を介して作動され、当該シリンダの排気弁(VA1)はカム(NA1)、中間部材(ZA1)及び出力部材(AA1)を介して作動される。両方のカム(NE1,NA1)は1つのカム軸(WEA1)に固定されている(図5)。請求項11には上記伝動装置の別の有利な構成が記載されている。中間部材(ZE2,ZA2)がカムに対するカムジョイント(zne,zna)で目的に合わせて配置されることにより、1つのシリンダのすべての弁(VE2,VA2)の駆動を1つのカム軸(WEA2)の上に固定された1つのカム(NEA)で行なうことが達成された。この場合には排気弁(VA2)の行程カムと給気弁(VE2)の行程カムの間の位相角は、弁停止状態での、カム(NEA)と両方の中間部材(ZE2,ZA2)との間のカムジョイント(zne,zna)における垂線の間の角度と等しい(図6を参照)。伝動装置を請求項10と11とに記載されているように構成することにより、機関あたりの伝動部材の数が減少され、この結果総費用が低減される。別の利点は必要な構成空間に関して達成される。
請求項12には伝動装置の有利な1実施例が記載されている。この実施例では中間部材(Z)と出力部材(A)との間のカムジョイント(za)は、カム軸(W)が垂直に位置しかつ中間部材(Z)とカム(N)との間のカムジョイント(zn)が位置する平面と同じ平面に位置している(図1−3)。このような伝動装置の構成は既存の構成空間の好適な活用を可能にする。伝動装置がこのように構成されている場合には伝動装置のできるだけ大きい剛性は直接的な力の導入によって達成される。
請求項13には伝動装置の別の有利な1実施例が示されている。この実施例では、中間部材(Z1)と出力部材(A1)との間のカムジョイント(za)は、カム軸(W1)が垂直に位置しかつ中間部材(Z1)とカム(N1)との間のカムジョイント(zn)が位置する平面と同じ平面には位置していない(図7参照)。このような伝動装置の構成は存在する構成空間の好適な活用を可能にする。
請求項14には伝動装置の別の有利な実施例が示されている。この実施例においては、1つのカム(N2)により厳密に1つの中間部材(Z2)を介し、単数又は複数の出力部材(Ai)を介して1つのシリンダの2つ又は複数の弁(Vi)が作動される(図8参照)。このような形式で機関あたりの伝動部材の数を減らし、総費用を低減させることができる。さらに調節装置のための構成費用も減じられかつ必要な構成空間も縮小される。
伝動装置の本発明による前記構成では弁が停止している間、すなわち弁が閉じられかつ運動を行なわないとき、中間部材(Z)の位置が運動学的に一義的に規定されない。中間部材(Z)に作用しかつ例えばケーシング(G)に支持されるばねを使用することにより、カムジョイント(zn)にてカム(N)に対する中間部材(Z)の接触を保証するモーメント(MF)を発生させることができる(図1−3参照)。請求項15は伝動装置の有利な1実施例であって、中間部材(Z)がばねでカム軸(W)のカム(N)に押付けられている形式の実施例が示されている。中間部材(Z)にばねが前述のごとく配置されていると、該ばねが中間部材(Z)の運動する回転質量をほぼコントロールするように該ばねを設計することができる。この場合には弁ばねは弁(V)と出力部材(A)との運動質量だけをコントロールすればよい。何故ならば両方のばねはその作用に関し反対に向けられているからである。このような形式で伝動装置におけるジョイントにおける力は小さくてもよくなり、ジョイントにおける負荷も可能な限り小さくなる。さらにこのような形式で、摩擦が効果的に低減させられる。
請求項16には本発明の伝動装置の有利な実施例が示されている。この実施例ではカム軸(W3)のカム(N3)から中間部材(Z3)に運動を伝達するために少なくとも1つの別の伝動部材(GG)が中間接続されている(図9を参照)。この実施例では伝動装置は低位置にあるカム軸の場合にも、高位置にあるカム軸の場合にも使用することができる。カム軸のこのような配置は所要構成スペースの小さい特に簡単な機関構造を利点としてもたらす。
本発明による伝動装置の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。 本発明による伝動装置の別の1実施例を示した図。

Claims (16)

  1. 往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置であって、ケーシング(G)と、該ケーシング(G)内にてターニングジョイント(ng)に支承され、クランク軸から回転運動が取出されるカム(N)と、前記ケーシング(G)内にてターニングジョイント(ag)で一義的に案内されかつ運動をガス交換弁(V)に伝達する出力部材(A)と、前記ケーシング(G)内にてターニングジョイント(zg)で一義的に案内され、前記カム(N)と前記出力部材(A)とにそれぞれカムジョイント(zn,za)を介して結合されている中間部材(Z)とを有し、前記中間部材(Z)と前記出力部材(A)との間の前記カムジョイント(za)が、前記中間部材(Z)にて、ストップノッチを形成する区分(Kzar)と制御区分(Kzas)とを有し、ストップノッチを形成する前記区分(Kzar)が、前記中間部材(Z)と前記ケーシング(G)との間の前記ターニングジョイント(zg)の回転中心と合致する円中心点を有する円弧によって形成されている形式のものにおいて、前記カムジョイント(za)の位置が前記ターニングジョイント(ag)に対する前記ターニングジョイント(zg)の位置の相対的な移動(Vzg,Vag)によって可変であり、前記カムジョイント(za)の位置の変化が、弁ノッチの領域にて、前記中間部材(Z)の輪郭の、前記ノッチを形成する前記区分(Kzar)に沿った移動によって描かれることを特徴とする、ガス交換弁を可変に作動する装置。
  2. 前記中間部剤(Z)と前記出力部材(A)との間の前記カムジョイント(za)が前記出力部材(A)に取付けられた回転可能な回転体(RA)と前記中間部材(Z)におけるカム(Kzar1,Kzas1)とによって形成されている、請求項1記載の装置。
  3. 弁行程カムを変化させるために、前記中間部材(Z)とケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の位置が、前記出力部材(A)に取付けられた回転可能な前記回転体(RA)の回転中心に弁ストップの間円中心が合致する円弧(KbVZ)に沿って変化可能である、請求項1又は2記載の装置。
  4. 弁行程曲線を変化させるために前記出力部材(A)とケーシング(G)との間のターニングジョイントの位置が、前記中間部材(Z)と前記ケーシング(G)との間のターニングジョイント(zg)の回転中心と円中心点が合致する円弧(KbVA1)に沿って変化可能である、請求項1及び2記載の装置。
  5. 前記中間部材(Z)がだいたいにおいて傾動レバーとして構成されている、請求項1−4までに記載の装置。
  6. 前記中間部材(Z)がけん引レバーとして構成されている、請求項1−4までに記載の装置。
  7. 往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置であって、ケーシング(G)と、該ケーシング(G)内にてターニングジョイント(ng)に支承され、クランク軸から回転運動が取出されるカム(N)と、前記ケーシング(G)内にてターニングジョイント(ag)で一義的に案内されかつ運動をガス交換弁(V)に伝達する出力部材(A)と、前記ケーシング(G)内にてターニングジョイント(zg)で一義的に案内され、前記カム(N)と前記出力部材(A)とにそれぞれカムジョイント(zn,za)を介して結合されている中間部材(Z)とを有し、前記中間部材(Z)と前記出力部材(A)との間の前記カムジョイント(za)がストップノッチを形成する区分と制御区分とを有している形式のものにおいて、前記カムジョイント(za)のストップノッチを形成する前記区分が、前記出力部材(A)におけるカム(Kazr1)により形成され、該カム(Kazr1)が前記ターニングジョイント(zg)の回転中心と円中心点が合致する円弧であり、前記カムジョイント(za)の位置が前記ターニングジョイント(ag)の位置の移動(Vag2)によって可変であり、前記カムジョイント(za)の前記位置変化が弁ストップノッチの領域にて前記出力部材(A)の輪郭の前記ストップノッチを形成する前記区分(Kazr1)に沿った移動によって与えられることを特徴とする、往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置。
  8. 前記中間部材(Z)と前記出力部材(A)との間の前記カムジョイント(za)が、前記中間部材(Z)にて、回転可能な回転体(RZ)によって形成されている、請求項7記載の装置。
  9. 前記出力部材(A)と前記弁(V)との間の前記カムジョイント(av)が、出力部材側にて、だいたいにおいて前記中間部材(Z)と前記ケーシング(G)との間の前記ターニングジョイント(zg)の回転中心が位置しかつ弁運動に対しほぼ平行に延びる直線(gv)上に円中心点が位置する円弧(KbV)によって形成されている、請求項6−8までに記載の装置。
  10. 1つのシリンダの給気弁(VE)がカム(NE)、中間部材(ZE)及び出力部材(AE)を介しかつ当該シリンダの排気弁(VA)がカム(NA)、中間部材(ZA)及び出力部材(AA)を介し作動されかつ前記両カム(NE,NA)が1つのカム軸(WEA1)の上に固定されている、請求項1−9までに記載の装置。
  11. 1つのシリンダの給気及び排気弁(VE,VA)を作動するための前記中間部材(ZE,ZA)が厳密に1つのカム軸(WEA2)の1つのカム(NEA)により作動される、請求項10記載の装置。
  12. 前記中間部材(Z)と前記出力部材(A)との間の前記カムジョイント(za)が、前記カム軸(W)が垂直に位置しかつ前記中間部材(Z)と前記カム(N)との間の前記カムジョイント(zn)が位置する平面と同じ平面に位置している請求項1−11までに記載の装置。
  13. 前記中間部材(Z1)と前記出力部材(A1)との間の前記カムジョイント(za)が、前記カム軸(W1)が垂直に位置しかつ前記中間部材(Z1)と前記カム(N1)との間の前記カムジョイント(Zn)が位置している前記平面には位置していない、請求項1−11までに記載の装置。
  14. 1つのカム(N2)が厳密に1つの中間部材(Z2)を作動し、該中間部材(Z2)が単数又は複数の出力部材(Ai)を介し1つのシリンダの2又は複数の弁(Vi)を作動する、請求項1−13までに記載の装置。
  15. 前記中間部材(Z)がばねで前記カム軸(W)のカム(N)に押付けられている、請求項1−14までに記載の装置。
  16. 前記カム軸(W3)のカム(N3)から前記中間部材(Z3)に運動を伝達するために少なくとも1つの別の伝動部材(GG)が中間接続されている、請求項1−15までに記載の装置。
JP2003558320A 2001-12-29 2002-12-19 往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置 Expired - Fee Related JP4456869B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10164493A DE10164493B4 (de) 2001-12-29 2001-12-29 Vorrichtung zur variablen Betätigung der Ladungswechselventile in Hubkolbenmotoren
PCT/DE2002/004681 WO2003058039A1 (de) 2001-12-29 2002-12-19 Vorrichtung zur variablen betätigung der ladungswechselventile in hubkolbenmotoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005514553A true JP2005514553A (ja) 2005-05-19
JP4456869B2 JP4456869B2 (ja) 2010-04-28

Family

ID=7711154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003558320A Expired - Fee Related JP4456869B2 (ja) 2001-12-29 2002-12-19 往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6997153B2 (ja)
EP (1) EP1463874B1 (ja)
JP (1) JP4456869B2 (ja)
KR (1) KR100953463B1 (ja)
CN (1) CN100580228C (ja)
AT (1) ATE383499T1 (ja)
AU (1) AU2002364376A1 (ja)
CA (1) CA2472179C (ja)
DE (2) DE10164493B4 (ja)
ES (1) ES2299632T3 (ja)
MX (1) MXPA04006403A (ja)
WO (1) WO2003058039A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008202580A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の可変式動弁機構
US7836861B2 (en) 2007-02-22 2010-11-23 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Variable valve mechanism for internal combustion engine
KR101305820B1 (ko) * 2007-12-17 2013-09-06 현대자동차주식회사 자동차의 연속 가변 밸브 리프트 장치

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10164493B4 (de) 2001-12-29 2010-04-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur variablen Betätigung der Ladungswechselventile in Hubkolbenmotoren
DE10228022B4 (de) 2002-06-20 2009-04-23 Entec Consulting Gmbh Ventilhubvorrichtung zur Hubverstellung der Gaswechselventile einer Verbrennungskraftmaschine
DE10237104A1 (de) * 2002-08-13 2004-02-26 Bayerische Motoren Werke Ag Ventiltrieb für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
DE10312959B4 (de) * 2003-03-24 2006-10-05 Thyssenkrupp Automotive Ag Vorrichtung zur variablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren
DE10312961C5 (de) * 2003-03-24 2009-01-29 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Vorrichtung zur variablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren
DE10312958B4 (de) 2003-03-24 2005-03-10 Thyssen Krupp Automotive Ag Vorrichtung zur vairablen Betätigung der Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung
DE102004006186A1 (de) * 2004-02-06 2005-08-25 Volkswagen Ag Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils
DE102005010182B4 (de) * 2005-03-03 2016-05-25 Kolbenschmidt Pierburg Innovations Gmbh Variabel mechanische Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine
EP1853797B1 (de) 2005-03-03 2011-02-16 Hydraulik-Ring GmbH Variable mechanische ventilsteuerung einer brennkraftmaschine
DE102005012081B4 (de) * 2005-03-03 2021-09-16 Kolbenschmidt Pierburg Innovations Gmbh Variable mechanische Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine
US20080141960A1 (en) * 2005-12-05 2008-06-19 Rohe Jeffrey D Variable valve actuation system having a crank-based actuation transmission
US7409934B2 (en) * 2005-12-05 2008-08-12 Delphi Technologies, Inc. System for variable valvetrain actuation
US7363893B2 (en) * 2005-12-05 2008-04-29 Delphi Technologies, Inc. System for variable valvetrain actuation
EP2171221B1 (de) * 2007-07-05 2011-09-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schlepphebel für einen ventiltrieb einer brennkraftmaschine
ITCE20100002A1 (it) * 2010-02-23 2011-08-24 Ottavio Pennacchia Sistemi di distribuzione variabile di tipo meccanico a 3 ed a 4 elementi attivi
EP2734715B1 (en) * 2011-07-22 2015-05-06 Volvo Lastvagnar AB Valve actuation mechanism and automotive vehicle comprising such a valve actuation mechanism
DE102013013913A1 (de) 2013-08-16 2015-02-19 Alfred Trzmiel Ventilsteuerung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine
US10280811B2 (en) * 2016-03-30 2019-05-07 Steve James Duel Valve train system
CN106014521A (zh) * 2016-07-13 2016-10-12 江西五十铃发动机有限公司 一种自回位凸轮式无气门间隙的发动机摇臂机构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2209395A5 (ja) * 1972-12-01 1974-06-28 Peugeot & Renault
DE2629554A1 (de) 1976-07-01 1978-01-12 Daimler Benz Ag Lastregelung fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinen mit ventilsteuerung
DE2951361A1 (de) * 1979-12-20 1981-07-02 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Ventiltrieb mit hubverstellung fuer brennkraftmaschinen
DE3243509A1 (de) * 1982-11-24 1984-05-24 Motorenfabrik Hatz Gmbh & Co Kg, 8399 Ruhstorf Antriebseinrichtung fuer die ventil-kipphebel von brennkraftmaschinen
JPS60159319A (ja) 1984-01-27 1985-08-20 Suzuki Motor Co Ltd 4サイクルエンジンのバルブ開閉タイミング可変装置
EP0155434A1 (de) * 1984-02-20 1985-09-25 Willy Ernst Salzmann Ventiltrieb mit automatischer Spieleinstellung für Verbrennungsmotor
DE3833540A1 (de) * 1988-10-01 1990-04-12 Peter Prof Dr Ing Kuhn Vorrichtung zur betaetigung der ventile an verbrennungsmotoren mit veraenderlicher ventilerhebungskurve
WO1993008377A1 (de) * 1991-10-25 1993-04-29 Peter Kuhn Vorrichtung zur betätigung der ventile in verbrennungsmotoren mittels umlaufender nocken
DE4223172C1 (en) 1992-07-15 1993-08-19 Bayerische Motoren Werke Ag, 8000 Muenchen, De Cylinder head for IC engine - bearing cover for cam shaft bearing also acts for bearing for eccentric shaft
DE4322449C2 (de) 1993-07-06 1995-06-22 Kuhn Peter Prof Dr Ing Vorrichtung zur Betätigung der Ventile an Verbrennungsmotoren mit veränderlicher Ventilerhebungskurve
JPH07293216A (ja) * 1994-04-26 1995-11-07 Mitsubishi Automob Eng Co Ltd 内燃エンジンの動弁装置
EP0717174A1 (en) * 1994-12-12 1996-06-19 Isuzu Motors Limited Valve operating system for internal combustion engine
JP3787462B2 (ja) * 1999-07-08 2006-06-21 株式会社日立製作所 内燃機関の動弁装置
GB2357131A (en) * 1999-12-09 2001-06-13 Mechadyne Internat Plc Valve actuating mechanism
DE19960742B4 (de) 1999-12-16 2006-09-28 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Variabler Ventiltrieb, vorzugsweise für Verbrennungsmotoren
DE10136612A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Herbert Naumann Variable Hubventilsteuerungen
DE10140635B4 (de) * 2001-08-13 2010-12-02 Entec Consulting Gmbh Vorrichtung zur variablen Ventilhubverstellung von Gaswechselventilen einer Verbrennungskraftmaschine
DE10164493B4 (de) 2001-12-29 2010-04-08 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur variablen Betätigung der Ladungswechselventile in Hubkolbenmotoren

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008202580A (ja) * 2007-02-22 2008-09-04 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の可変式動弁機構
US7836861B2 (en) 2007-02-22 2010-11-23 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Variable valve mechanism for internal combustion engine
KR101305820B1 (ko) * 2007-12-17 2013-09-06 현대자동차주식회사 자동차의 연속 가변 밸브 리프트 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CA2472179C (en) 2012-03-13
KR20040072685A (ko) 2004-08-18
CN100580228C (zh) 2010-01-13
KR100953463B1 (ko) 2010-04-16
CN1610789A (zh) 2005-04-27
DE50211534D1 (de) 2008-02-21
AU2002364376A1 (en) 2003-07-24
CA2472179A1 (en) 2003-07-17
EP1463874A1 (de) 2004-10-06
DE10164493A1 (de) 2003-07-10
WO2003058039A1 (de) 2003-07-17
US6997153B2 (en) 2006-02-14
US20050028766A1 (en) 2005-02-10
ATE383499T1 (de) 2008-01-15
JP4456869B2 (ja) 2010-04-28
MXPA04006403A (es) 2005-05-27
EP1463874B1 (de) 2008-01-09
ES2299632T3 (es) 2008-06-01
DE10164493B4 (de) 2010-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4456869B2 (ja) 往復動ピストン型機関におけるガス交換弁を可変に作動するための装置
US5988125A (en) Variable valve actuation apparatus for engine
US7624711B2 (en) Variable mechanical valve control for an internal combustion engine
US7044094B2 (en) Valve-lift device for the variable control of gas-exchange valves of an internal combustion engine
US5074260A (en) Valve driving device and valve driving method for internal combustion engine
US7225773B2 (en) Variable stroke valve drive for an internal combustion engine
US7418935B2 (en) Stroke adjusting device for valves of a combustion engine
JP4046077B2 (ja) 内燃機関の動弁装置
US8640660B2 (en) Continuously variable valve actuation apparatus for an internal combustion engine
US9091218B2 (en) Valve train and method for control time variation
CN101705851A (zh) 机械式连续可变气门升程驱动装置
US7137368B2 (en) Device for variable actuation of the gas exchange valves in internal combustion piston engines
US6892684B2 (en) Variable valve gear
JP4011222B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
KR20070022827A (ko) 다기통 내연기관용 밸브 구동 장치
WO2005071233A2 (en) Improvements to variable timing mechanisms
RU2035607C1 (ru) Привод для двигателя с внешним подводом теплоты
JP2007231957A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP2003314215A (ja) 内燃機関の動弁機構
BRPI0404570A2 (pt) Dispositivo para atuação variável de válvulas alternadas de troca de gás em motores de movimento alternado
JPH06323117A (ja) 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置
AU2002302859A1 (en) Variable valve gear

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080709

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081009

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081017

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081110

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081117

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20081209

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20081216

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090108

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090416

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090814

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090824

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100108

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100208

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130212

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4456869

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140212

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees