JP3323196B2 - 内燃機関の2つのガス交換弁を同時に操作するための装置 - Google Patents

内燃機関の2つのガス交換弁を同時に操作するための装置

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    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の2つのガス交換弁を同時に操作
するための装置であって、少なくとも1つのコラムを介
して案内されたビーム形のブリッジが設けられていて、
該ブリッジの両端範囲が遊び補償装置を有しており、該
遊び補償装置がガス交換弁の弁棒端部と接触しており、
前記ブリッジが、前記コラムのうちの少なくとも1つを
介して、内燃機関のシリンダヘッド内でガス交換弁の軸
線に対して平行に案内されており、前記ブリッジが前記
両遊び補償装置の間の真ん中に、回転可能に支承された
ローラを有しており、該ローラに沿って制御カムが直接
に接触して転動するようになっている形式のものに関す
る。
このような形式の装置はフランス国特許出願公開第48
4035号明細書に基づき公知である。この公知の装置は、
同じく2つのガス交換弁を同時に操作するためのビーム
形の1つのブリッジを有している。ブリッジの真ん中に
は、このブリッジをカム軸の方向に越えて突出したロー
ラが支承されており、このローラに沿って制御カムが転
動するようになっている。制御カムとは反対の方向に延
びかつ中空円筒状に形成されたテレスコープ式のガイド
を用いて、ブリッジはガス交換弁の長手方向軸線に対し
て平行に案内される。弁遊び調節、ただしこの場合には
単にローラと制御カムの基本円との間での弁遊び調節の
ためには、弁棒端部がねじ山を備えている。このねじ山
はブリッジに、片側のクランプジョーの範囲で設けられ
ている。弁遊びを調節するためには、このクランプジョ
ーが内燃機関の停止状態の間に手間をかけて解除されな
ければならず、かつブリッジに対して弁棒が回転させら
れなければならない。
さらにこの公知の構成には、次のような欠点もある。
すなわち、一方では自動的な弁遊び補償が実現されてお
らず、他方ではシリンダヘッドがブリッジのテレスコー
プ式のガイドのために比較的複雑に形成されている。さ
らに、ブリッジを越えて突出したローラや、ハブ状の付
設部によって比較的大きな構成スペースが必要となる。
米国特許第4924821号明細書に基づき公知であるよう
な別の公知の装置では、ロッカアームが1つのブリッジ
を介して2つのガス交換弁を同時に操作するようになっ
ている。ロッカアームに設けられた球形の端部材は、ブ
リッジの真ん中に配置された球欠形の収容部内に嵌め込
まれている。ブリッジの両端範囲には、弁遊びを調節す
るためのハイドロリック的に作用する手段が設けられて
いる。第1に、ロッカアームを介して行われるこのよう
な弁駆動はその部材数や剛性の点で不都合であると認め
られる。第2に、やはり比較的大きな構成スペースが必
要とされる。さらに、ブリッジに対してロッカアームを
調節するための付加的な調節ねじが設けられている。ま
た、ロッカアームに設けられた長手方向孔を介してハイ
ドロリック的に作用する遊び補償装置にオイルを供給す
るための手間のかかる手段や、上記調節ねじが必要とな
ることも、やはり不都合である。
本発明の課題は、上で挙げた欠点が取り除かれてい
て、特に弁遊びが、小さな構成スペースを必要とするだ
けで自動的にかつ簡単に補償されるような、2つのガス
交換弁を同時に操作するための装置を提供することであ
る。
この課題を解決するために本発明の構成では、請求項
1の特徴部に記載されているように、前記ブリッジとガ
ス交換弁の弁棒端部との間に生じる弁遊びが、ハイドロ
リック的に自動的に作用する遊び補償装置を介して補償
されるようになっており、少なくとも1つのコラムに、
シリンダヘッドのオイル通路に開口した下端部を備えて
いる孔が設けられており、該孔が、前記遊び補償装置へ
のオイル供給のための少なくとも1つの横方向孔を備え
ているようにした。このような構成に基づき、内燃機関
の全運転時間にわたって弁遊びを機械的に調節すること
は不要となる。前記オイル供給は既に形成されたシリン
ダヘッドにおいて簡単にかつ廉価に実現され得る。この
場合、前記コラムはそれと同時にガス交換弁の軸線に対
するブリッジの正確に平行な案内を可能にする。さら
に、公知先行技術に比べて比較的小さな構成スペースし
か必要とならない。それと同時に、運動させられる構成
部分数も減じられていて、弁駆動装置の十分な剛性が保
証されている。ブリッジはこのような構成では軽量建築
材料、たとえばアルミニウム、プラスチックまたは繊維
強化プラスチックから形成されていると有利であるが、
しかし中実な鋼または薄板プレス成形材の複合体から成
っていてもよい。
請求項2に記載の本発明の有利な構成では、前記ロー
ラが、前記制御カムの方向で前記ブリッジの外輪郭を越
えて突出しないように配置されている。このような手段
によって、内燃機関の構成高さに全体的に好都合な影響
が与えられる。
請求項3に記載の本発明の別の有利な構成では、前記
コラムのうちの少なくとも1つが、円形の横断面を有し
ており、前記コラムのうちの少なくとも1つが、回動防
止装置として平らな面取り部を有している。この場合、
ロッド材料のような材料を使用することが廉価で、かつ
製造技術的に簡単になる。
請求項4に記載の本発明のさらに別の有利な構成で
は、前記ブリッジが前記コラムのうちの少なくとも1つ
のコラムと一体に結合されていて、シリンダヘッドに設
けられた孔に係合している。このような構成は個別構成
部分の数に関して特に好都合であることが判かってい
る。
請求項5に記載の本発明のさらに別の有利な構成で
は、前記ブリッジに、前記ローラを支承するために働く
ピンの端範囲を収容するための溝状の切欠きが設けられ
ている。このような構成は製造技術的に簡単に実現され
得る。このピンは、請求項6に記載されているように、
前記ブリッジに設けられたかしめ部によって相対回動防
止をも受けることができる。このような構成は材料消費
や組付けの手間の点で好都合であることが判っている。
請求項7に記載されているように、切欠き内に位置する
前記ピンの端範囲を、この切欠きを閉鎖する補足的もし
くは相補的な部材によって位置固定することも可能であ
る。この場合には、上記かしめ部を形成するためにかか
る手間は不要となる。
請求項8に記載の本発明のさらに別の有利な構成で
は、前記ピンの端範囲が、前記ブリッジに別個に嵌め込
まれた支承部材に支承されている。この場合、この支承
部材を前記端範囲にまず結合し、続いて一緒にブリッジ
に嵌め込むことが可能である。
請求項9に記載の本発明のさらに別の有利な構成で
は、前記ブリッジが、シリンダヘッドに設けられた切欠
き内に直接に案内されている。このシリンダヘッドがブ
リッジを少なくともその外周面の部分範囲で取り囲んで
いて、この外周面に対して補足的もしくは相補的な対応
形状を有するように前記シリンダヘッドが構成される
と、ブリッジを案内するための別個のコラムを不要にす
ることができる。
以下に、本発明を図面につき詳しく説明する。
第1図は、本発明による装置の縦断面図を示してお
り、 第2図は、第1図のII−II線に沿った断面図を示して
おり、 第3図は、第1図の矢印IIIの方向で見た平面図を示
しており、 第4図は、相並んで配置された2つの本発明による装
置の断面図を示しており、 第5図は、第4図の矢印Vの方向で見た平面図を示し
ており、 第6図は、前記実施例に対して変更させられた形式の
ブリッジガイドの平面図を示しており、 第7図は、ピンの支承の変化実施例を示すブリッジの
横断面図を示しており、 第8図は、ピンの支承の第2変化実施例を示す、第7
図に相当する横断面図を示しており、 第9図は、ピンの支承のさらに別の変化実施例を示
す、第7図に相当する横断面図を示しており、 第10図は、別個の保持部分におけるピンの支承変化実
施例を示す、第7図に相当する横断面図を示しており、 第11図〜第14図は、保持部分の種々の実施例を示すブ
リッジの縦断面図を示しており、 第15図は、ブリッジ6の平面図を示しており、 第16図および第17図は、ブリッジにおける遊び補償装
置の案内可能性を示す、第15図のXVI、XVII−XVI、XVII
線に沿った部分断面図を示しており、 第18図〜第20図は、ブリッジの別の横断面図を示して
いる。
第1図に縦断面図で示した装置では、シリンダヘッド
1内に相並んで配置された2つのガス交換弁2が、弁ば
ね4によって閉じられた位置に保持されるようになって
いる。前記交換弁は汎用の形式で弁ガイド3内にスライ
ド式に支承されている。前記両ガス交換弁2は同時に操
作されるようになっており、この場合、弁棒端部に、た
とえばハイドロリック式の遊び補償装置5が接触してい
る。この遊び補償装置はビーム形のブリッジ6の互いに
反対の側の端部に長手方向摺動可能に配置されている。
第1図には、右側の遊び補償装置が断面図で示されてい
る。このそれ自体公知の遊び補償装置の内部構造は本発
明にとって重要でないので、詳しい説明は省略する。ブ
リッジ6の真ん中では、ピン7に円筒状の転動体9を介
してローラ8が回転可能に支承されている。このローラ
に対して、カム軸11の制御カム10が転動するようになっ
ている。カム軸11自体は公知の形式でシリンダヘッドに
支承されている。
ガス交換弁が閉じられて、制御カム10の基本円がロー
ラ8に沿って転動する段階において、ハイドロリック式
の遊び補償装置は、場合によっては存在する遊びを補償
するようになっている。制御カム10がローラ8に沿って
さらに転動すると、ブリッジ6は均一に下方に向かって
移動させられて、両ガス交換弁2をそれぞれ同じ量だけ
同時に開放する。このためには、ブリッジ6がガス交換
弁2の軸線に対して正確に平行に案内されていることが
必要である。
第1図から同じく認められるように、ブリッジ6の、
ローラ8を取り囲んで制御カム10に面している外面11a
はトラフ形に構成されている。このようなトラフ構造は
ピン7と転動体9とを備えたローラ8の潤滑を改善する
ためのオイルリザーバとして設けられている。ピン7は
軸方向の両端範囲11bで、ブリッジ6に設けられた収容
部11cに固定されている。この固定形式の別の構成は以
下の図面の説明から認められる。前記収容部11cは別個
に圧入された保持セグメント(図示しない)から成って
いてもよい。ローラ8のためのピン7を支承するための
幾つかの可能性が第7図〜第9図に示されている。
ブリッジ6のガイドは第2図および第3図から認めら
れる。ブリッジ6のガイドは2つのコラムによって行な
われる。片側で閉じられた中空コラムとして形成されて
いるコラム12は、その下端部でシリンダヘッド1に固定
されている。このコラム12はブリッジ6に設けられた一
貫して延びる長手方向孔13に係合している。ブリッジ6
の反対の側では、ブリッジ6が長手方向スリット14を有
しており、このスリットには、第2のコラム15が係合し
ている。この第2のコラムはその下端部で、同じくシリ
ンダヘッド1と結合されている。前記両コラム12,15に
よって、ブリッジ6の充分に平行なガイドが保証されて
いる。両コラム12,15を隣接した部分に固定するため
に、両コラムをプレス嵌めによって、またはねじ込みね
じ山を介してこの場所に固定することが有利であること
が判かっている。
別の変化形では、コラム12,15がブリッジ6に固定さ
れていて、シリンダヘッド1の孔15aに案内されてい
る。
ブリッジ6を案内するための前記固定形式の組み合わ
せも考えられる。
中空に形成されたコラム12はエンジンオイル循環路か
らハイドロリック式の遊び補償装置5にオイルを供給す
るためにも役立つ。この目的のためには、コラム12の下
端部にオイル通路16が開口している。このオイル通路を
通じて、エンジンオイルが供給される。オイルはコラム
12に設けられた孔20を上昇して、横方向孔17と、ブリッ
ジ6に設けられた分配孔18とを介してハイドロリック式
の両遊び補償装置5に流入する。
第4図および第5図に示した実施例では、相並んで作
動する2つのブリッジ6が、第1図〜第3図に示した実
施例の場合と同様にして案内されている。しかし、両ブ
リッジ6を案内するためには、唯一つのコラム15しか必
要にならない。さらに、案内形式は第2図および第3図
に示した案内形式と完全に一致しているので、詳しい説
明は省略する。しかし、ハイドロリック式の遊び補償装
置の配置形式、ひいてはカム軸の配置に関するガス交換
弁の配置形式は、この場合、上記配置形式とは異なって
いる。第1図〜第3図に示した実施例では、一緒に操作
される両ガス交換弁2の間を結ぶ仮想結合線がカム軸11
に対して平行に延びているのに対して、第4図および第
5図に示した実施例では、前記仮想結合線がカム軸11の
軸線に対して直角に延びている。このような配置形式に
は、内燃機関のシリンダの吸気弁と排気弁とを共通のカ
ム軸によって操作することができるという利点がある。
第6図には、ブリッジ6の平面図が示されている。こ
のブリッジは互いに向かい合って位置して互いに直角に
傾けられたプリズム形面19を有しており、これらのプリ
ズム形面はシリンダヘッド1に設けられた対応する対応
面と協働し、ひいてはブリッジ6の正確な案内を保証し
ている。
第7図に示した実施例では、ピン7がその端範囲11b
で、ブリッジ6に設けられた溝形の切欠き21に収容され
ている。溝底部22は半円形に形成されている。溝形の切
欠きの幅は、この幅がほぼピンの直径に相当するように
設定されると有利である。しかし、前記幅は、プレス嵌
め結合を得る目的でピンの直径よりも少しだけ小さく形
成されていてもよい。
第8図に示した実施例では、第7図に示したピン7の
端範囲11bの収容部が示されているが、この場合、ピン
7はブリッジ6に設けられた、かしめ部23によって位置
固定と回動防止とを受ける。
第9図には、第7図に示したピン7の別の支承形式が
示されている。しかし、ピン7は部材24によって切欠き
21内に位置固定される。
さらに第10図に認められるように、ピン7の端範囲11
bはブリッジ6に別個に嵌め込まれた保持部分に支承さ
れていてもよい。この保持部分は半円形の支承部材25と
して形成されており、この支承部材には、端範囲11bを
収容するための孔26が設けられている。支承部材25はブ
リッジ6に設けられた補足的なポケット27に支持されて
いる。この支承部材25は箱形のジオメトリまたは別のジ
オメトリを有していてもよい。
第11図に示したように、板として形成された支承部材
25に孔26が偏心的に配置されている。このことは、ブリ
ッジ6におけるローラ8に与えられた自由構成スペース
にローラ8を最適に組み込むために必要となり得る。
第12図および第13図には、支承部材25の種々の実施例
が示されている。この支承部材はスリーブ状の区分28を
備えていると有利である。この区分28はピン7のために
滑り軸受けを形成している。区分28には本発明による装
置の全寿命にわたって摩耗が生じるが、その場合には、
摩耗した区分をその都度新しい区分と簡単に交換するこ
とができる。
第14図には、第11図〜第13図に示したし支承部材25の
有利な改良形が示されている。軸方向における位置固定
のためには、この支承部材が曲げられた端範囲29を有し
ている。この端範囲29は組付け過程において、支承部材
25のための正確なストッパを形成する。
第15図〜第17図に示したように、遊び補償装置5のた
めのガイドは、ピン7を支承するための、有利にはプレ
ス嵌めされた収容ブシュ30として構成されていてもよ
い。位置固定のための収容ブシュ30の、制御カム10(図
示しない)とは反対の側の開いた、環状に形成された範
囲31は縁曲げ部32を備えている。この縁曲げ部はブリッ
ジ6に支持されている。第17図には、第16図に示した収
容ブシュ30が示されているが、この収容ブシュはその閉
じられた軸方向の端範囲33で、ブリッジ6に閉じられて
形成された部分34に支持されている。第15図〜第17図か
ら認められる、収容ブシュ30のこのような構成可能性に
基づき、遊び補償装置5を収容するための長手方向孔13
は製作時にあとからの精密加工を必要としなくなる。収
容ブシュ30は生じる表面粗さや製造誤差を、ある程度の
範囲で補償することができる。
第18図〜第20図には、制御カム10に面したローラ8の
範囲におけるブリッジ6の構成の可能性が示されてい
る。簡単な手段は第18図に示した手段である。この場
合、ローラ8がブリッジ6の範囲で開いて構成されてい
る。たとえば、組付け時にローラ8のための支持面が必
要とされると、ブリッジ6をローラ8の範囲で半円形に
形成するか、または第20図に示したように方形に形成す
ることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−201304(JP,A) 実開 昭60−162202(JP,U) 実開 昭63−182209(JP,U) 実開 昭63−7208(JP,U) 実開 平3−119509(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 1/00

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の2つのガス交換弁(2)を同時
    に操作するための装置であって、少なくとも1つのコラ
    ム(12または15)を介して案内されたビーム形のブリッ
    ジ(6)が設けられていて、該ブリッジの両端範囲が遊
    び補償装置(5)を有しており、該遊び補償装置がガス
    交換弁(2)の弁棒端部と接触しており、前記ブリッジ
    (6)が、前記コラム(12または15)のうちの少なくと
    も1つを介して、内燃機関のシリンダヘッド(1)内で
    ガス交換弁(2)の軸線に対して平行に案内されてお
    り、前記ブリッジが前記両遊び補償装置(5)の間の真
    ん中に、回転可能に支承されたローラ(8)を有してお
    り、該ローラに沿って制御カム(10)が直接に接触して
    転動するようになっている形式のものにおいて、前記ブ
    リッジ(6)とガス交換弁(2)の弁棒端部との間に生
    じる弁遊びが、ハイドロリック的に自動的に作用する遊
    び補償装置(5)を介して補償されるようになってお
    り、少なくとも1つのコラム(12,15)に、シリンダヘ
    ッド(1)のオイル通路(16)に開口した下端部を備え
    ている孔(20)が設けられており、該孔(20)が、前記
    遊び補償装置(5)へのオイル供給のための少なくとも
    1つの横方向孔(17)を備えていることを特徴とする、
    内燃機関の2つのガス交換弁を同時に操作するための装
    置。
  2. 【請求項2】前記ローラ(8)が、前記制御カム(10)
    の方向で前記ブリッジ(6)の外輪郭を越えて突出しな
    いように配置されている、請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】前記コラム(12,15)のうちの少なくとも
    1つが、円形の横断面を有しており、前記コラム(12,1
    5)のうちの少なくとも1つが、回動防止装置として平
    らな面取り部(38)を有している、請求項1記載の装
    置。
  4. 【請求項4】前記ブリッジ(6)が前記コラム(12,1
    5)のうちの少なくとも1つと一体に結合されていて、
    シリンダヘッド(1)に設けられた孔(15a)に係合し
    ている、請求項1記載の装置。
  5. 【請求項5】前記ブリッジ(6)に、前記ローラ(8)
    を支承するために働くピン(7)の端範囲(11b)を収
    容するための溝状の切欠き(21)が設けられている、請
    求項1から4までのいずれか1項記載の装置。
  6. 【請求項6】前記ピン(7)の端範囲(11b)を位置固
    定するための位置固定部および/または前記端範囲の回
    動を防止するための回動防止部が、前記切欠き(21)の
    範囲で前記ブリッジ(6)に設けられた少なくとも1つ
    のかしめ部(23)によって形成されている、請求項5記
    載の装置。
  7. 【請求項7】前記ピン(7)の端範囲(11b)の位置固
    定部および/または回動防止部が、前記切欠き(21)に
    対して補足的で、しかも前記切欠き(21)を閉鎖する少
    なくとも1つの部材(24)によって形成されている、請
    求項5記載の装置。
  8. 【請求項8】前記ピン(7)の端範囲(11b)が別個の
    支承部材(25)に支承されており、該支承部材が、前記
    ブリッジ(6)に固定されている、請求項1から7まで
    のいずれか1項記載の装置。
  9. 【請求項9】前記ブリッジ(6)が、互いに傾斜させら
    れたプリズム形面(19)から成っており、各プリズム形
    面(19)が、シリンダヘッド(1)に設けられた対応す
    る対応面(19a)と協働するようになっている、請求項
    1記載の装置。
JP50032892A 1990-12-08 1991-11-27 内燃機関の2つのガス交換弁を同時に操作するための装置 Expired - Fee Related JP3323196B2 (ja)

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