JP4719741B2 - バルブの駆動装置 - Google Patents

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、バルブを均衡位置に付勢し、調整可能なストッパに連動する固定先端およびバルブと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、ストッパが、ばねの静荷重を調整することができるように、ボックスに対するストッパの移動を可能にするための制御機構と対になった噛み合わせ手段と協働する噛み合わせ手段を備え、ボックスが、隣接する２つのバルブの調整可能な２つのストッパと選択的に協働することができる制御機構を収容するための、同一対の２つのバルブの調整可能なストッパ間に位置する孔を備える駆動装置に関するものである。

このような装置は、ＷＯ００６５２０３Ａ１内に記載されている。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分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、ばねと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と、第１のばねの調整を行った工具は、同じ手順にしたが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。
ＷＯ００６５２０３Ａ１

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、一方では、それぞれが２つのバルブの調整可能な２つのストッパとの噛み合わせ位置に対応する２つの安定位置を位置付けることができ、他方では、前記の位置に機構を固定することができるように、ボックスに形成された相補的な位置決め手段と協働するための位置決め手段を備えることを本質的な特徴とする。

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。

制御機構および孔は、２つの安定位置間で、孔の内部での制御機構の側方向の移動を禁止する対になった寸法を有する。

制御機構および孔は、一方では、第１の安定位置において孔から制御機構を取り出し、他方では、第二の安定位置で孔の中にその機構を再挿入することができるように適合された対になった寸法を有する。

ストッパおよび制御機構は、回転時に噛み合うように協働し、制御機構が安定位置にあると、ストッパおよび制御機構のそれぞれの回転軸は、同一直線上になく、好ましくはほぼ垂直である。

位置決め手段は、制御機構に取り付けられた軸と、軸を選択的に収容するために設けられたボックスに形成された２つの孔を有する。

制御機構と孔は、一般的な細長い形状を有する。

制御機構は、スリーブと、噛み合わせ手段を備えた駆動軸とを有し、この駆動軸は、スリーブの長手軸に対してスリーブ内で偏心するように配置される。

装置は、スリーブに対する軸の並進制動手段を有し、前記制動手段は、スリーブに対して軸を回転させることができる。

軸はねじ切りされ、ストッパの噛み合わせ手段が相補的な歯により構成されるようになっている。

制御機構が安定位置においてボックス内に位置する場合には、制御機構の一端が、ボックスの一面のレベルとほぼ同じ高さとなるように、孔は、制御機構の長さとほぼ同じ深さを有し、制御機構とほぼ同じ高さの先端は、調整機構との連結手段を備える。

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て構成され、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。

装置は、各バルブについて、バルブと並進連動されるパレットを備え、パレットが２つの磁化手段の間に配置され、装置はまた、均衡位置近傍でバルブ／パレットのアセンブリを付勢する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が明らかになるだろう。

本発明は、電磁的に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（図１に示された位置）近傍でこのアセンブリを付勢することができるように、ロッド／バルブのアセンブリ１４、１上に対抗して取り付けられる。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に、バルブ１を移動及び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つのばねの一方６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２および３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要素には、同じ参照番号が付されており、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、下側ノズル２０と円錐形の連結装置２１とを用いて可動ロッド１４に連動するような第１の可動下端を有する。ばね６の上端は、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るねじ切りリング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６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から成るアセンブリは、以下に詳述するようにばね６の上端に対し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の相補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間に位置し、制御機構８、１０を収容するための孔１１を備える。

孔１１は、好ましくは細長く、調整可能なストッパ１６の回転軸にほぼ垂直である。すなわち、孔１１は、隣接するバルブ１の駆動メカニズムの可動ロッド１４にほぼ垂直な長手軸を有する。

本発明の有利な実施形態によれば、制御機構は、スリーブ１０と、スリーブ１０内に収納される駆動用ねじ８とを備える。駆動ねじ８のねじ切りされた先端は、ブシュ２６のねじ山との噛み合わせを可能にするために、スリーブ１０から突出している（図３、５、７、８参照）。

好ましくは、スリーブ１０は、長手軸に対して非対称の横断寸法を有する。たとえば、ねじ８は、スリーブ１０の中央長手軸に対してスリーブ１０内で偏心するように配置される（図５、７、８参照）。

スリーブ１０は、その厚みの中に、スリーブ１０に対してねじ８の並進制動手段１８を有する。これらの制動手段は、たとえば、ねじの本体上に形成された環状溝１１８と協働し、スリーブ１０に対してねじ８の回転を許可するピン１８を備えることができる（図５参照）。

制御機構（ねじ８およびスリーブ１０）および孔１１は、孔１１の内部で制御機構８、１０の側方向の移動を禁じる対になった横断寸法を有する（図７参照）。

すなわち、制御機構８、１０は、それぞれがねじ８の噛み合わせ位置に対応する、隣接する調整可能な２つのストッパ１６との２つの噛み合わせ位置間で、孔１１の内部を側方向に移動することができない。

好ましくは、スリーブ１０と孔１１は、一方では、孔１１の長手軸に平行な方向に沿って、孔から制御機構８、１０を取り出すことができるために適合された対になった寸法を有する。このようにして、第１の噛み合わせ位置から、制御機構８、１０を孔１１から取り出すことができ、さらに、その機構を長手軸の周りで９０度軸回転させ、さらに、第二の噛み合わせ位置内に再び挿入することができる。

本発明によれば、制御機構８、１０は、一方では、２つの噛み合わせ位置を位置付け、他方では、前記位置に機構８、１０を固定することができるように、ボックス２に形成された相補的位置決め手段１３と協働するための位置決め手段１２を備える。

たとえば、位置決め手段１２は、選択的に軸１２を収容するために設けられ、ボックス２に形成された、たとえばねじ切りされた２つの位置決め孔１３と、スリーブ１０に取り付けられたねじのような軸１２とを備える。好ましくは、位置決め軸１２は、ねじの長手軸に平行である。このようにして、２つの位置決め孔１３は、細長い孔１１の長手軸に平行である。

図７および８は、制御機構８、１０が孔１１内に配置される場合の、ブシュ２６のねじ山に対するねじ８のねじ山の本発明による完全な位置を示している。

ボックスの孔１３内の軸１２のねじ止めによって、作業者は、調整中のばねを明確に決定し、調整ミスのリスクを最小限に抑えることができるようになる。

さらに、孔１１は、好ましくは、制御機構８、１０の長さにほぼ等しい深さを有する。このようにして、制御機構８、１０が、噛み合わせ位置において、ボックス２内に配置されると、制御機構８、１０の一端は、ボックス２の一面のレベルとほぼ同じ高さとなる。このようにして、制御機構８、１０のその先端は、たとえばレンチのような相補的な調整機構９と協働するための凹みのような連結手段２５を有する（図２と８参照）。

したがって、本発明による装置は、すべてが単純でほとんどコストがかからない構造であるにもかかわらず、従来の技術による装置より簡単にバルブのばねを調整できることが容易にわかる。

本発明を適用することができる電磁バルブの概略的な縦断面図である。 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斜視図である。 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の駆動装置の縦断面図である。 ２つのバルブのうちの１つの制御メカニズムの一部を示す図２および３の駆動装置の一部の分解斜視図である。 図２の線ＧＧに沿った装置の横断面を示している。 図４の線ＥＥに沿った装置の横断面を示している。 図２の装置の細部の斜視図である。

Claims (13)

1. 各バルブ（１）について、磁化手段（４、５）と、均衡位置近傍でバルブ（１）を付勢し、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の制御機構（８、１０）の対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（２６）を有し、ボックス（２）が、隣接する２つのバルブ（１）の調整可能な２つのストッパ（１６）と選択的に協働するのに適した制御機構（８、１０）を収容するための、同一対の２つのバルブ（１）の調整可能なストッパ１６間に位置する孔（１１）を備える駆動装置において、制御機構（８、１０）が、一方では、２つのバルブ（１）の調整可能な２つのストッパ（１６）との噛み合わせ位置にそれぞれ対応する２つの安定位置を位置付け、他方では、前記位置に機構（８、１０）を固定することができるように、ボックス（２）に形成された相補的位置決め手段（１３）と協働するための位置決め手段（１２）を有することを特徴とする駆動装置。
2. 制御装置（８、１０）および孔（１１）が、２つの安定位置間で、孔（１１）の内部での制御機構（８、１０）の径方向の移動を禁じる対になった寸法を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 制御機構（８、１０）および孔（１１）が、一方では、第１の安定位置から孔（１１）の制御機構（８、１０）を取り出し、他方では、第二の安定位置において孔（１１）にその機構を再挿入することができるように適合された対になった寸法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. ストッパ（１６）および制御機構（８、１０）が、回転時に噛み合うように協働し、制御機構（８、１０）が安定位置にあるとき、ストッパ（１６）および制御機構（８、１０）のそれぞれの回転軸が、同一直線上になく、ほぼ垂直になることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 位置決め手段が、制御機構（８、１０）に取り付けられた軸（１２）と、ボックス（２）上に形成され、軸（１２）を選択的に収容するために設けられた２つの孔とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 制御機構（８、１０）および孔（１１）が一般的な細長い形状を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 制御機構が、スリーブ（１０）と、噛み合わせ手段を備えた駆動軸（８）とを備え、駆動軸（８）が、スリーブ（１０）の長手軸に対してスリーブ（１０）内で偏心するように配置されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. スリーブ（１０）に対する軸（８）の並進制動手段（１８、１１８）を備え、前記制動手段（１８）は、スリーブ（１０）に対して軸（８）を回転させることができることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 軸（８）がねじ切りされ、ストッパ（１６）の噛み合わせ手段（２６）が、相補的な歯により構成されることを特徴とする請求項７または８に記載の装置。
10. 制御機構（８、１０）が安定位置においてボックス（２）内に配置されるとき、制御機構（８、１０）の一端は、ボックス（２）の一面とほぼ同じ高さになるように、孔（１１）が制御機構（８、１０）の長さとほぼ等しい深さを有し、制御機構（８、１０）の該ほぼ同じ高さの先端が調整機構（９）との連結手段（２５）を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 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るねじ切りリング（３６）を有し、ブシュ（２６）が、ボックス（２）に対して並進制動され、かつ、自由に回転するように取り付けられ、さらに、ねじ切りリング（３６）が、ブシュ（２６）の回転が前記ブシュ（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、ボックス（２）に対して回転制動されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. ブシュ（２６）が、一端につばが備えられた一般的な円筒形状を有し、噛み合わせ手段が、つば上に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 各バルブ（１）について、バルブ（１）に並進連動されるパレット（３）を備え、パレット（３）が、２つの磁化手段（４、５）の間に配置され、２つの拮抗するばね（６、７）が、バルブ／パレットのアセンブリ（１、３）を均衡位置近傍で付勢していることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。

Images