JP2007538195A - バルブの駆動装置 - Google Patents

Abstract

各バルブ（１）について、磁化手段（４、５）と、バルブ（１）に応力を与え、調整可能なストッパ（１６）に連動する固定先端およびバルブ（１）に並進連動するような可動先端を有する少なくとも１つのばね（６）とを有するタイプの、ボックス（２）内に配置された、内燃機関の少なくとも一対のバルブ（１）の駆動装置であって、調整可能なストッパ（１６）が、ばね（６）の静荷重を調整することができるように制御機構（１０）と一体となった噛み合わせ手段（８）と協働することができる噛み合わせ手段（２６）を有する駆動装置において、制御機構（１０）が、同一対の２つのバルブ（１）の調整可能なストッパに隣接するように、ボックス（２）内に恒久的に置かれ、ボックス（２）が、それぞれ２つの調整可能なストッパ（１６）との２つの噛み合わせ位置に選別的に制御機構（１０）を誘導し、位置決めする手段を有することを特徴とする駆動装置。

Description

本発明は、バルブの駆動装置に関するものである。

本発明は、とりわけ、各バルブについて、磁化手段と、均衡位置に向かってバルブに応力を与え、調整可能なストッパに連動する固定先端およびバルブに並進連動する可動先端を備える少なくとも１つのばねとを有するタイプの、ボックス内に配置された、内燃機関の少なくとも一対のバルブの駆動装置であって、調整可能なストッパが、ばねの静荷重を調整できるように、ボックスに対してストッパの移動を可能にするための制御装置と一体になった噛み合わせ手段と協働することができる噛み合わせ手段を有する駆動装置に関する。

このような装置は、ＷＯ００６５２０３Ａ１内に記されている。バルブのばねの静荷重調整を行うために、同書内に記された装置は、隣接するバルブの２つの駆動装置間に挿入される工具を使用する。工具は、先端に、縁部にセグメント歯車を有するディスク部を備えたロッドで構成される。工具のセグメント歯車は、回転がばねの先端に連動する可動部の移動を制御する歯車と噛み合わせるためのものである。

しかしながら、従来のこの装置によれば、ばねの静荷重調整は容易ではない。というのも、セグメント歯車が装置内に入り込むことができるように、工具は装置内に一定方向で挿入されなければならないからである。さらに、工具は、ばねに連結された可動部の歯車に向かって側方向に移動する。だが、セグメント歯車は、歯車との噛み合わせ位置内に見えないまま誘導されなければならない。このように到達するのが困難な位置においては、セグメント歯車は、ばねの静荷重調整を行うために回転してしまう恐れもある。隣接する２つのバルブのばねが調整されなければならない場合、第１のばねの調整を行った工具は、同じ手順に従って隣接する歯車と噛み合わせるために側方向に移動しなければならない。

このようなバルブの制御装置の構造は、大規模な工業生産と両立させるのが難しい複雑な調整作業を必要とする。さらに、ばねの静荷重調整に必要な作業の複雑さは、調整ミスを生じさせる恐れもある。

本発明の目的は、上述した従来の技術の欠点全体またはその一部を解消することにある。

そのため、上述の序文の包括的な定義に合致した本発明による駆動装置は、主に、制御機構が、同一対の２つのバルブの調整可能なストッパに隣接するようにボックス内に恒久的に置かれ、ボックスは、それぞれ２つの調整可能なストッパと噛み合わされる２つの位置において選別的に制御機構を誘導し、位置決めするための手段を有する。

さらに、本発明は、以下の特徴のいずれか、またはいくつかを有することができる。

一対のバルブの２つの調整可能なストッパは、制御機構の主な移動方向に沿って偏移している別々の平面内に位置する。

装置は、調整可能なストッパの移動を禁じる非作動位置への制御機構の制動手段を有する。

非作動位置は、一対のバルブの２つの調整可能なストッパと制御機構が同時に噛み合わされる状態に対応する。

制御機構の制動手段は、制御機構の本体と協働することができるボックス内を移動することができる軸を有する。

制御機構は、ボックス内にスライドするように取り付けられる。

制御機構のスライド方向は、バルブの移動方向にほぼ平行である。

ストッパと制御機構は、それぞれの回転時に噛み合わせられるように協働し、制御機構が噛み合わせ位置に来ると、ストッパのそれぞれの回転軸と制御機構がほぼ平行になる。

ストッパは、噛み合わせ手段を備えたブシュの外側のねじ山に取り付けられるねじ切りリングを有し、ブシュは、自由に回転するように取り付けられ、ボックスに対して並進制動され、ブシュの回転が、前記ブシュに沿ったねじ切りリングの移動を引き起こすように、ねじ切りリングは、ボックスに対して回転制動される。

ブシュは、一端がつばを備えた円筒形管の一般的な形状を有し、噛み合わせ手段がつばの上に形成される。

誘導および位置決め手段は、噛み合わせ位置のいずれか１つに向かって制御機構に応力を与える弾性手段を有する。

制御機構は、ロッドの形状の本体と、本体の一方の先端のレベルに形成された歯車とを有する。

制御機構は、調整装置との連結手段を備えた、ボックスの一面の高さとほぼ同じ高さの一端を有する。

装置は、各バルブについて、バルブのロッドと並進連動するパレットを備え、パレットは、２つの磁化手段の間に配置され、装置はまた、均衡位置に向かってバルブ／パレットのアセンブリに応力を与える２つの対抗ばねを有する。

添付の図面を参照して、以下に本発明の他の特徴と利点を説明する。

本発明は、電磁式で駆動される内燃機関のバルブに適用される。図１は、「電磁弁」と呼ばれるこのようなバルブの駆動装置の一例を示している。駆動装置は、従来、一端が、２つの電磁石４、５間に配置されたパレット３に連動するロッド１４で構成される可動部分を有する（図４も参照のこと）。可動ロッド１４の他端は、バルブ１のロッドの先端に支持される。

上側６と下側７の２つのばねは、均衡位置に向かってこのアセンブリに応力を与えることができるように、ロッド／バルブのアセンブリ１４、１上に対抗的に取り付けられる（図１に示された位置）。ばね６、７の各々は、固定ストッパに連動する固定先端と、バルブおよび／または可動ロッド１４の直接的または間接的な並進連動する可動先端とを有する。パレット３は、開放された位置または閉鎖された位置で、バルブ１を移動させ、制動することができるように、電磁石４、５の作用を受ける。パレット３およびバルブ１は、２つの開放および閉鎖位置の間でばね６、７によって均衡をとることができる。ばね５、６の静荷重は、電磁石４、５が作動しない場合には、バルブ１およびパレット３が開放および閉鎖位置の間の均衡位置に配置されるように調整されなければならない。

一般に、バルブ１に連結された２つのばね６の片方だけが、他方のばね７と静荷重を均等にできるように調整可能な静荷重を有する。

図２に示されているように、バルブ１の制御メカニズム１は、一般に、内燃機関のシリンダヘッド１９に直接または間接的に取り付けられる「駆動装置」と呼ばれるボックス２内に組み込まれている。

図３および４は、図１のメカニズムの一部を示している。簡略化するために、上述したものと同じエレメントには、同じ参照番号が付されているので、詳細を再び説明することは省く。

図４および５に示されているように、制御メカニズムの上側ばね６は、下側カップ２０を用いて可動ロッド１４に連動するような第１の可動下端と、円錐形の連結装置２１とを有する。ばね６の上端は、たとえば、３つの環（図５参照）を有する支承ワッシャ４６に連動している。支承ワッシャ４６は、それ自体、円筒形ブシュ２６の外側ねじ山にねじ止めされたねじ切りリング３６に取り付けられる。

ブシュ２６は、ボックス２に対して、自由に回転するように取り付けられ、並進制動される。より厳密には、ブシュ２６は、上端に、支承ワッシャ２２を介して、駆動装置（たとえば電磁石５）本体によって支持されるつばを有する。歯は、ブシュ２６のつばの外縁に形成される（特に図５参照）。

ねじ切りリング３６は、ボックス２に対して回転制動される。たとえば、図７に示されているように、ねじ切りリング３６は、ボックス２の本体内の収納部内に入り込み、リング３６がその軸の周りを回転することを阻止するショルダ２３を有する。

この配置によって、ブシュ２６の回転は、前記ブシュ２６に沿ったねじ切りリング３６の移動を引き起こす。ブシュ２６に沿ったねじ切りリング３６の移動方向は、ブシュ２６の回転方向によって決められる。

ブシュ２６とねじ切りリング３６と支承ワッシャ４６で構成されるアセンブリは、以下に詳述したようにばね６の上端のために調整可能なストッパ１６を形成する。

ブシュ２６の歯は、好ましくは細長い形状の制御機構１０の補足的なねじ山と協働するためのものである。そのため、ボックス２は、同一対のバルブの２つのバルブ１の調整可能なストッパ１６の近傍に位置する機構１０のための収納部１１を備える。

制御機構１０は、たとえば、ロッドの形状の本体と、本体の両端のいずれかのレベルに形成される歯車８とを有する。制御機構１０は、好ましくは、恒久的にボックス２の中に置かれる。ボックス２の収納部１１は、それぞれ調整可能な２つのストッパ１６との２つの噛み合わせ位置内で選別的に移動を可能にすることができるように、制御機構１０を誘導するために合致した形状を有する。

ストッパ１６と制御機構１０は、それぞれの回転時に噛み合わられるように協働する。好ましくは、ストッパ１６と制御機構１０のそれぞれの回転軸はほぼ平行となる。

制御機構１０は、その本体の縦方向の対称軸の方向に沿って、ボックス２内でスライドするように取り付けられる。さらに、制御機構１０のこのスライド方向は、好ましくは、バルブ１に支持される可動ロッド１４の移動方向に平行である。

制御機構１０のための収納部１１は、歯車８の反対側に位置する機構１０の先端が、歯車ボックス２の外側に向かってほぼ同じ高さとなるように、ボックス２の一面に通じている。制御機構１０のほぼ同じ高さのこの先端は、外部の調整機構（ここには図示されていない）との連結を可能にする凹みあるいは適切な形状などの連結手段２５を有する。調整機構は、たとえば、作業者またはロボットによって手動で操作されるスパナまたはブシュとすることができる。

有利には、バルブ対１の調整可能な２つのストッパ１６は、それぞれ、制御機構１０の主な移動方向に沿って偏移している２つの別々の平面内に位置する（図４参照）。

図８に示したように、調整可能な２つのストッパ１６の歯車は、制御機構１０の移動方向に沿ってわずかに変移する別々の平面内に位置するものとする。上述したような歯車のわずかな偏移によって、制御機構１０を、一対のバルブ１の調整可能な２つのストッパ１６と同時に噛み合わせられるような非作動位置と呼ばれる第３の位置にすることができる。こうした措置において、ストッパ１６と制御機構１０の回転は「自己制動」される。

非作動位置への制御機構１０の制動手段１５、１７を設けることができる。とりわけ図６および９に示されているように、これらの制動手段は、ボックス２のねじ切り内に取り付けられた尖頭ねじ１５を備えることができ、その先端は、制御機構１０の本体に形成される一体溝１７内にはめこまれる。

ばね２４のような弾性手段もまた、噛み合わせ位置の１つに向かって制御機構１０に応力を与えるように、制御機構１０に取り付けることができる。たとえば、ばね２４は、制御機構１０の本体上に巻き付けられ、その同じ本体１０に取り付けられた円形クリップ２７に支持された先端を有する。ばね２４の他端は、ボックス２の内側で制御機構１０用の収納部１１によって形成されたショルダに寄りかかることができる。

以下のような構造を有する本発明の実施例の作動について説明する。

取付け時に、駆動装置２は、制御機構１０が非作動位置に制動されるように配置される。すなわち、制御機構の本体は、制御機構１０の歯車８が、同時に調整可能な２つのストッパと噛み合わせられるように、尖頭ねじ１５によって制動される（図８に図示された位置）。

たとえば、第１のばね、すなわち図１０の右側（図４の左側）に位置しているばね６の静荷重を調整する必要がある場合には、作業者は制御機構１０を解放するために尖頭ねじ１５を緩めることができる。尖頭ねじ１５が、もはや制御機構１０にとって制動手段を形成しない場合には、制御機構１０は、その本体に取り付けられたばね２４の作用によってその収納部１１内の高方に向かって自動的に移動される。有利にも、装置は、ばね２４が歯車８が、第１のばね６の調整可能なストッパ１６のブシュ２６の歯とのみ噛み合わせられるような高い均衡位置内に制御機構１０を置くことができるように（図１０に図示されている位置）寸法決めされることが可能である。

次に、制御装置１０は、当該のばね６の静荷重を調整することができるように、上述したような調整機構を用いて軸回転させることができる。

隣接する他方のばね６（図４では右側、図１０では左側）もまた調整できなければならない場合には、調整機構は、制御機構１０に対してボックス２の内側に向かって圧力を加えながら、その制御機構１０に連結させることができる。このようにして、制御機構１０は、今度は歯車８が、第２のばねの調整可能なストッパ１６のブシュ２６のねじ山とのみ噛み合わせられるような低位置まで（簡潔さへの配慮から、図には示されていない位置）ボックス２内を低方に向かって並進する。そのため、ボックス２は、その低位置のレベルで、ボックス２の内側に向かっての移動を制限する制御機構１０のためのストッパを形成することができる。

２つのばね６の静荷重が調整されると、制動用の尖頭ねじ１５は、ばね６の安定調整を行うために再び締められることができる。このシステムは、高い均衡位置から、尖頭ねじの締め付けが、非作動位置に向かって制御機構１０の自動並進を引き起こすように、寸法決めされることが可能である。たとえば、制動用ねじ１５は、制御機構１０の本体の溝１７によって形成される傾斜平面と協働することができる。

このようにして、本発明による制御装置は、単純な構造を有し、コストもほとんどかからないにもかかわらず、体積があまりなく、バルブのばねの単純で信頼度の高い調整を保証することができる。当然のことながら、本発明は上述した実施例に限定されるわけではない。

本発明を適用することができる電磁バルブの概略的縦断面図である。 内燃機関のシリンダヘッドに取り付けられた本発明によるバルブの駆動装置を概略的に示す透視図である。 本発明による一対のバルブの駆動装置の配置の一部を概略的に示す透視図である。 図３の線ＥＥに沿った駆動装置の一部の垂直断面を示す図である。 ２つのバルブの一方の制御メカニズムの一部を図示する、図３および４の駆動装置の一部の分解透視図である。 図３の線ＤＤに沿った、または、図７の線ＢＢに沿った装置の横断面図である。 図６の線ＡＡに沿った装置の水平断面図である。 第１の作動位置における図３の装置の一部のみの側面図である。 図８の配置の上面図である。 第２の作動位置における図８と同類の図である。

Claims (15)

1. 各バルブ（１）について、磁化手段（４、５）と、均衡位置に向かってバルブ（１）に応力を与え、調整可能なストッパ（１６）に連動する固定先端およびバルブ（１）に並進連動するような可動先端を有する少なくとも１つのばね（６）とを有するタイプの、ボックス（２）内に配置された、内燃機関の少なくとも一対のバルブ（１）の駆動装置であって、調整可能なストッパ（１６）が、ばね（６）の静荷重を調整することができるように、ボックス（２）に対してストッパ（１６）の移動を可能にするために制御機構（１０）と一体となった噛み合わせ手段（８）と協働することができる噛み合わせ手段（２６）を有する駆動装置において、制御機構（１０）が、同一対の２つのバルブ（１）の調整可能なストッパ（１６）に隣接するように、ボックス（２）内に恒久的に置かれ、ボックス（２）が、それぞれ２つの調整可能なストッパ（１６）との２つの噛み合わせ位置に選別的に制御機構（１０）を誘導し、位置決めする手段を有することを特徴とする駆動装置。
2. 一対のバルブ（１）の２つの調整可能なストッパ（１６）が、制御機構（１０）の主な移動方向に沿って偏移している別々の平面内に位置することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 調整可能なストッパ（１６）の移動を禁じる非作動位置への制御機構（１０）の制動手段（１５、１７）を有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 非作動位置が、一対のバルブ（１）の２つの調整可能なストッパ（１６）と制御機構（１０）の同時の噛み合わせに対応することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 制御機構（１０）の制動手段が、制御機構（１０）の本体（１７）と協働できるようなボックス（２）内の可動軸（１５）を備えることを特徴とする請求項３または４に記載の装置。
6. 制御機構（１０）がボックス（２）内をスライドするように取り付けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 制御機構（１０）のスライド方向が、バルブ（１）の移動位置にほぼ平行であることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. ストッパ（１６）および制御機構（１０）が、それぞれの回転時に噛み合うように協働し、制御機構（１０）が噛み合わせ位置に来ると、ストッパ（１６）と制御機構（１０）のそれぞれの回転軸がほぼ平行になることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. ストッパ（１６）が、噛み合わせ手段を備えたブシュ（２６）の外側ねじ山に取り付けられたねじ切りリング（３６）を備え、ブシュ（２６）は自由に回転し、ボックス（２）に対して並進制動され、ブシュ（２６）の回転が、ブシュ（２６）に沿ってねじ切りリング（３６）の移動を引き起こすようにねじ切りリング（３６）がボックス（２）に対して回転制動される請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. ブシュ（２６）が、一端につばが備えられた円筒形管の一般的形状を有し、噛み合わせ手段がつばの上に形成されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 誘導および位置決め手段が、噛み合わせ位置のいずれかに向かって制御機構（１０）に応力を与える弾性手段（２４）を備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 制御機構（１０）が、ロッドの形状の本体と、本体の一方の先端のレベルに形成された歯車（８）とを備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 制御機構（１０）が、ボックス（２）の一面のレベルとほぼ同じ高さの、調整機構との連結手段（１４）を含む先端を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 各バルブ（１）について、バルブ（１）のロッドに並進連動されるパレット（３）を備え、パレット（３）は、２つの磁化手段（４、５）の間に配置され、２つの対抗ばね（６、７）が、バルブとパレットのアセンブリ（１、３）に均衡位置に向かって応力を与えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 少なくとも一対のバルブを備えた内燃機関であって、駆動装置が、請求項１乃至１４のいずれか一項に合致する内燃機関。

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