JP5166242B2 - 可変バルブトレーン - Google Patents

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Description

本発明は、燃焼エンジン、特にバルブトレーンを備えた燃焼エンジンに関する。特に、本発明は、可変バルブ制御方式のバルブトレーンを備えた燃焼エンジンに関する。
一般に、燃焼エンジンでは、カムシャフトを用いて固定上昇高さ及び固定持続時間のバルブリフトを生じさせるバルブトレーンが設けられている。混合気の体積流入量は、スロットルバルブにより制御される。しかしながら、かかるバルブトレーンは、燃焼エンジンの種々の負荷方式に合わせた最適調整に関して欠点がある。かかる欠点は、可変バルブリフトのバルブトレーンにより少なくとも部分的には回避できる。
可変バルブリフト方式のバルブトレーンが、当該技術分野において知られている。例えば、BMWのバルブトロニック(Valvetronic)システムは、連続して行われる可変バルブリフト方式のバルブトレーンである。これにより、多数の駆動パラメータ、例えば回転速度及びスロットルコントロールの位置に応じてバルブリフト及びバルブ開放持続時間を可変的に調節できる。さらに、可変バルブリフト方式のバルブトレーンは、低回転速度のカムインブロック(cam-in-block)型モータ用として知られている。しかしながら、カムインブロック型モータには、一般に、特に高回転速度の利用形態において多くの欠点がある。例えば、一般に、バルブの開閉時に、比較的大きな物体を動かす必要がある。
さらに、欧州特許第1,350,928号明細書は、燃焼エンジンにおいてバルブリフトをスムーズに変化させる装置を記載している。この装置では、直線カムを作動部材により2つのローラ相互間に多少深く押し込み、ローラのうちの一方は、バルブリフトの方向に動くことができる。それにより、バルブ寄りにロッカーレベル又は別の作動部材内に設けられたローラに関するリフト量曲線は、バルブリフトを作動させる。
燃焼エンジン用の別のバルブトレーンが、米国特許第5,357,915号明細書に記載されている。この米国特許明細書に記載されているバルブトレーンは、バルブの同期化及び吸気バルブ及び排気バルブのバルブリフトの変更を可能にし、吸気バルブ及び排気バルブは、ロッカーアーム及びオーバーヘッドカムシャフトによって駆動される。
国際公開第2002/053881号パンフレットは、ピストンエンジン、特にピストン型内燃エンジンに搭載された閉鎖ばね付きガス逆流バルブ用の可変的に調節可能な機械式バルブ歯車装置を記載しており、この機械式バルブ歯車装置は、ガス逆流バルブに作用する閉鎖ばねの力に抗して有効な上昇運動を生じさせる駆動機構体と、駆動機構体とガス逆流バルブとの間に配置され、ガス逆流バルブにその運動軸線の方向に作用する行程移送手段とを有し、この行程移送手段に関する行程距離を調節可能な案内要素により運動軸線方向に調節でき、この行程移送手段は、回動要素を備え、この回動要素は、ガス逆流バルブから遠ざかる方向に向いたその端部が、駆動機構体に連結され、制御曲線として設計された案内要素を中心として前後に回動するよう案内される。
さらに、仏国特許第1,284,700号明細書は、バルブリフトの持続時間及びバルブの上昇高さを自動的に調節してこれらを回転速度に合わせることができる燃焼エンジン用のバルブトレーンを記載している。
欧州特許第1,515,008号明細書に記載されたモータ用のバルブトレーンは、次のように構成されている。中間揺動(ロッキング)要素が、回動カム面と揺動アームの揺動面との間に介在して設けられている。接触箇所のシフトにより、バルブの開放持続時間及び開放高さを連続して調節することができる。
独国特許第2,335,634号明細書は、駆動シャフトと、回転運動をバルブを作動させる回動運動に変換する装置と、燃焼エンジンの回転速度及び負荷に応答してバルブリフトを変更する装置とを有する燃焼エンジン用のバルブ調節装置に関する。
米国特許第6,684,832号明細書は、リフト量及び開閉角度を変更できる燃焼エンジンのバルブトレーンを記載している。この目的のため、カムシャフトは、シリンダヘッドにしっかりとは取り付けられておらず、カムシャフトは、軸線を中心に揺れ動き、この揺動により、バルブリフト及びバルブ開放持続時間が変更される。
しかしながら、上述したバルブトレーンは、幾つかの点において、例えば、これらのスペース上の要件、これらの重量、摩耗感受性及びバルブ制御の変動性の制限に関し欠点がある。
本発明は、上述の問題のうちの少なくとも幾つかを軽減しようとするものである。さらに、本発明は、モータ性能、摩耗及び(又は)他の面に関して良好な性質を有する燃焼エンジンを提供しようとするものである。この目的は、独立形式の請求項1に記載された燃焼エンジンによって達成される。本発明及び好ましい実施形態の別の利点、特徴、観点及び細部並びに本発明の特定の観点は、従属形式の請求項、本明細書及び図面から明らかである。
燃焼エンジンは、バルブを作動させるバルブトレーンを有し、バルブトレーンは、シリンダヘッド部分内に配置され、バルブトレーンは、第1の回転軸線を中心に回転可能な第1の駆動部材と、第1の継手及び第2の継手を備えた連結ロッドと、前記連結ロッドを案内する案内部材とを有し、前記案内部材は、案内部材軸線を中心に回動可能である。連結ロッドは、その第1の継手により第1の駆動部材に結合され、連結ロッドは、その第2の継手により案内部材に結合される。第1の回転軸線の位置は、シリンダヘッドに対して調節可能である。好ましくは、連結ロッド及び案内要素は、歯車装置又は変速機の構成部材であり、歯車装置又は変速機は、第1の駆動部材の回転運動を、バルブを作動させる上昇運動に変換するために第1の駆動部材に結合されている。
連結ロッドは、第1の駆動部材の回転運動を、バルブを作動させる上昇運動に変換することができる。案内部材は、連結ロッドの第1の継手回りの連結ロッドの望ましくない回動を回避させることができ、それにより、連結ロッドからバルブへの力の方向性のある動力伝達を達成することができる。さらに、それにより、バルブトレーンの摩耗感受性を軽減することができる。さらに、第1の回転軸線の位置を調節可能にすることにより、バルブトレーンの追加の自由度が作られ、かかる追加の自由度は、バルブトレーンの種々の特性を調節するために使用できる。
本発明の別の好ましい特徴によれば、バルブトレーンは、第1の駆動部材を駆動する第2の駆動部材を更に有し、第2の駆動部材は、好ましくは、シリンダヘッド部分内に配置される。第2の駆動部材は、第2の回転軸線を中心に回転可能である。
別の好ましい特徴によれば、バルブトレーンは、バルブを作動させる連結ロッドの上昇運動を伝達する押し部材を有し、押し部材は、連結ロッド又は案内部材に締結され又は結合される。好ましくは、押し部材は、回転可能に又は回動可能に結合される。特に好ましい特徴によれば、押し部材は、ローラである。かくして、滑り摩擦に起因するエネルギー損失又は摩耗を減少させることができる。
別の好ましい特徴によれば、伝達部材は、押し部材と機械的接触状態にあり、好ましくは、解除可能な機械的接触状態にある。伝達部材により、押し部材により及ぼされた力をバルブの作動のために伝達することができる。さらに、所望のバルブリフト曲線を伝達部材の適当な設計により近似させることができる。
別の好ましい特徴によれば、伝達部材は、押圧部材により、例えば、ばね又はばね状部材によりバルブに向かって付勢される。かくして、伝達部材とバルブとの間の確実ではない連結を押圧部材により促進することができ、それにより、伝達部材の望ましくない機械的遊びを制限することができる。
別の好ましい特徴によれば、硬質の停止部が、伝達部材の最大変位を定める。このようにして定められた最大変位は、好ましくは、バルブから遠ざかる方向に向けられる。固定停止部が、シリンダヘッド内に静止状態で設けられることが更に好ましい。停止部は、調節可能であることが更に好ましい。停止部により、伝達部材の望ましくない機械的遊びを制限することができる。
別の好ましい特徴によれば、伝達部材は、レバー軸線を中心に回動可能なレバーであり、レバーは、一本アームレバーであることが特に好ましい。かくして、押圧部材と伝達部材とバルブとの間の有利な力の伝達を達成することができ、伝達部材の安定した取り付けを得ることができる。
別の好ましい特徴によれば、伝達部材は、バルブを作動させると共に(或いは)バルブの機械的接触のためのバルブ押し面を有する。バルブ押し面は、押し部材により生じた押し力をバルブに伝達することができる。
別の好ましい特徴によれば、レバー軸線に向かう押し部材の運動及び(又は)レバーの押し受け入れ面に沿ってレバー軸線に向かう押し部材の摺動又は転動により、バルブが開く。この構成は、レバー軸線回りのレバーの有利な取付け法を計算に入れている。
別の好ましい特徴によれば、バルブは、吸気バルブである。別の好ましい特徴によれば、燃焼エンジンは、第2の吸気バルブを有し、好ましくは、両方の吸気バルブは、同一のピストン室に関連付けられる。バルブトレーンは、好ましくは、両方のバルブが同一又はほぼ同じ仕方で作動されて例えば同一又はほぼ同じバルブリフト挙動及び(又は)同じ又はほぼ同じバルブリフト曲線が得られるように構成されている。例えば、第2の吸気バルブにより、混合気の供給具合の向上、それ故に、モータ動力の増大を達成することができる。
別の好ましい特徴によれば、バルブリフト曲線及び(又は)バルブリフト挙動を特徴付ける量は、第1の回転軸線の位置の調節により調節可能である。それにより、例えば、バルブリフトの大きさ及び(又は)バルブの開放持続時間が、調節可能である。この場合、バルブの開放持続時間は、モータサイクルに関しており、それ故、例えばクランクシャフトの回転角度の見地から定められる。かくして、例えば負荷に依存する可変バルブ作動制御を達成することができる。
別の好ましい特徴によれば、第1の駆動部材は、燃焼エンジンのモータサイクルに同期して回転可能であり、したがって、第1の駆動部材の回転角度とエンジンサイクルの位相角との間には位相上の関連性がある。第1の回転軸線の位置の調節により、位相関連性は、調節可能である。それ故、バルブ作動の種々の特徴、特にモータサイクルに対するバルブ作動の位相関連性を可変的に設計することができる。
別の好ましい特徴によれば、燃焼エンジンのモータサイクルに対するバルブリフト挙動の位相は、第1の回転軸線の位置の調節により調節可能である。別の好ましい特徴によれば、第1の駆動部材の回転角度と燃焼エンジンのクランクシャフトの回転角度の半分との間には位相上の関連性があり、第1の回転軸線の位置の調節により、第1の駆動部材の回転角度とクランクシャフトの半回転角度との間の位相上の関連性は、調節可能である。
別の好ましい実施形態によれば、押し部材は、案内経路上で案内され、好ましくは、押し部材の案内経路は、第1の回転軸線の位置の調節により調節可能である。これにより、バルブリフト挙動を変化させることができる。
別の好ましい特徴によれば、第1の回転軸線の位置の調節は、回動軸線回りの第1の回転軸線の回動である。好ましくは、回動軸線は、第2の回転軸線でもある。それにより、第1の回転軸線と第2の回転軸線との間の距離を回動中、一定に保持することができ、その結果、特に相互作用が2つの互いに噛み合った歯車によって行われる場合、第1の駆動部材と第2の駆動部材の相互作用に関して利点が得られる場合がある。
別の好ましい特徴によれば、バルブトレーンは、第1の駆動部材を回動させる回動駆動装置を有する。この回動駆動装置は、第3の回転軸線を中心に回転可能な回動駆動歯車と、回動駆動歯車と噛み合い連結状態にある回動駆動歯車セグメントとを有する。好ましくは、回動駆動歯車セグメントは、第1の駆動手段が収納された回動部材にしっかりと連結される。それにより、第1の駆動手段の安定した取り付けを達成することができる。
別の好ましい特徴によれば、バルブトレーンは、回動駆動歯車を駆動する回動駆動歯車と噛み合い連結状態にあるウォームホイール又はウォーム歯車を有する。それにより、例えば、第1の回転軸線の位置を安定的に保持することができる。
第3の回転軸線は、レバーのレバー軸線でもある。この構成により、バルブトレーンのコンパクトな構造の実現が可能になる。
別の好ましい特徴によれば、連結ロッド及び案内部材は、リンク装置の構成部材、好ましくは、ピン型の好ましくは平面状リンク装置の構成部材、特に好ましくは4本のリンクから成るピン型リンク装置の構成部材である。これにより、連結ロッドの有利な案内が可能になる。
別の好ましい特徴によれば、バルブは、吸気バルブであり、第2の駆動部材は又、排気バルブを作動させる。これにより、吸気バルブと排気バルブの協調関係をなす作動が促進される。
別の好ましい特徴によれば、バルブの最大バルブリフトは、少なくとも5mm、好ましくは少なくとも7mm、更に好ましくは少なくとも10mm、特に好ましくは少なくとも12mm、最適には少なくとも15mmである。これにより、燃焼エンジンの高動力出力を達成することができる。
本発明の燃焼エンジンは、エンジンの回転速度が高い装置又は車両、例えば二輪車において特に有利に利用できる。この燃焼エンジンは、更に、自動車、トラック、飛行機又は船舶に利用できる。
本発明の好ましい特徴によれば、バルブトレーンは、第1の駆動部材に積極的に連結された能動サブシステムと能動サブシステムの幾つかの部分に非能動的に連結されているに過ぎない受動サブシステムに細分できる。好ましくは、第1の駆動部材、連結ロッド及び案内部材並びに該当する場合には押し部材は、能動サブシステムに関連付けられる。さらに、好ましくは、バルブ及び該当する場合には伝達部材は、受動サブシステムに関連付けられる。非能動連結方式により、或る特定のバルブクリアランスが可能であり且つ製造上の公差又は熱膨張を補償できるようバルブトレーンを設計することができる。
本発明の実施形態は、図面に示されており、以下詳細に説明する。
バルブトレーン2を備えた本発明の燃焼エンジン1の実施形態が、図1に断面側面図で示されている。
図1では、陰影を施した領域3は、シリンダヘッドを表し、又、これにしっかりと取り付けられた構造体3a,3bは、シリンダヘッドの部品を表している。シリンダヘッド3の下に設けられている燃焼エンジン1の別の部品、例えば燃焼室、ピストン及びクランクシャフトは、図1には示されていないが、通常の仕方で配置されている。
バルブトレーン2は、図1の上側の部分に示されている。バルブトレーン2は、駆動システム10及び伝達ユニット又は歯車ユニット4を有している。駆動システム10は、回転運動をもたらす。回転運動は、好ましくは、燃焼エンジンのモータサイクルと同期し、したがって、丸一回転は、モータサイクルの丸々1つに相当しており、回転運動は、燃焼エンジン1のクランクシャフトによって駆動されることが特に好ましい。伝達ユニット4は、駆動システムの回転運動を、バルブ70を作動させる上昇運動に変換する。この場合、バルブの作動は、バルブ70の上昇運動であると理解され、かかる上昇運動は、好ましくはモータサイクルと同期してバルブ70を開いたり閉じたりし又は開き若しくは閉じる。
駆動システム10は、駆動歯車(第2の駆動部材すなわち第2の駆動歯車)22、バルブクランク歯車(第1の駆動歯車)12及びバルブクランク(第1の駆動部材)16を有している。駆動歯車22は、シリンダヘッド3b内に静止状態で且つ駆動軸線(第2の回転軸線)24を中心に回転可能に設けられている。バルブクランク歯車12は、バルブクランク16にしっかりと連結されている。バルブクランク16及びバルブクランク歯車12は、バルブクランク軸線(第1の回転軸線)14を中心に回転可能に設けられている。本明細書において以下、「軸線」という用語は、幾何学的軸線及び(又は)回転軸線を意味している。バルブクランク16の軸受は、図1には示されていない。
駆動歯車22の詳細な駆動機構体は、図1には示されていないが、カムシャフトに適した任意の駆動機構体も又、駆動歯車22、例えば歯車ユニット、チェーン駆動装置、スプロケット、駆動ベルト、歯車又は平歯車に適している。駆動歯車22は、燃焼エンジン1のクランクシャフトによって駆動される。駆動は、モータサイクルと同期しており、即ち、駆動歯車22の丸一回転は、1つのモータサイクルに相当している。四行程エンジンでは、これは、クランクシャフトと駆動歯車の伝達比が2:1である場合である。
駆動歯車22は、バルブクランク歯車12と噛み合い連結状態にある。駆動歯車22とバルブクランク歯車12の伝達比は、1:1である。それにより、バルブクランク歯車も又、モータサイクルに同期して駆動される。この場合、以下の図のうちの幾つかにおいて、この噛み合い連結状態及び他の歯車の噛み合い連結状態は、ずらした状態で部分的に示されている。それにもかかわらず、図は、歯車のうちの1つの歯が他方の歯車の切り込みに食い込んで噛み合っているものとして理解されるべきである。
図1bは、図1に示すバルブクランク16の概略平面図である。図示のように、バルブクランク16は、バルブクランク軸線14に沿って配置され、これを中心に回転可能な支承ピン16aと、バルブクランク軸線14に平行に且つこれに対して偏心した状態で配置された持ち上げピン16bと、支承ピン16a及び持ち上げピン16bを互いに連結する半径方向要素16cとを有している。さらに、バルブクランク歯車12は、バルブクランク16の支承ピン16aにしっかりと取り付けられている。バルブクランク16は、例えばバルブクランク軸線14を中心に回転可能であるように支承ピン16aにより回転軸受又は支承体(バルブクランク16の上端部及び下端部のところにボックスによって表されている)内に設けられる。
連結ロッドが、バルブクランク16の持ち上げピン16bに結合され、即ち、継手44を介してバルブクランク16に連結されている。その結果、連結ロッド30は、持ち上げピン16を中心に継手34によって定められた回転軸線を中心として回動可能又は回転可能である。この回転軸線は、バルブクランク軸線14に平行であり且つこれに対して偏心している。図示の構成によって、本発明の好ましい一般的な特徴が示されており、即ち、連結ロッドは、その継手34によりバルブクランク軸線14に対して偏心的にバルブクランク16に結合されると共に(或いは)連結ロッドの継手34及び(又は)継手36は、回り継手である。
さらに、補償用質量要素18が、バルブクランク軸線14に関して持ち上げピン16bと反対側のバルブクランク16の側に設けられている。補償用質量要素18は、一般に、連結ロッド30からバルブクランク16に伝達される力により生じる場合のあるバルブクランク16のアンバランスを部分的に補償する目的に役立つ。これら補償用質量要素は、第1の回転軸線に関し連結ロッド30の反対側に配置され、連結ロッド30により引き起こされるバルブクランクの回転のアンバランスを減少させる目的に役立つ。
また、他の実施形態では、1つの又は複数のかかる補償用質量要素を連結ロッドと反対側でバルブクランク又は駆動部材16に設けるのが良い。
好ましくは、これら補償用質量要素は、連結ロッド30により引き起こされる駆動部材16のアンバランスの度合いを、約40%、50%、70%又は100%減少させ或いはこのアンバランスの度合いをこれらの数値のうちの2つの間に位置する百分率だけ減少さえる質量を有する。補償用質量要素18の配置状態及び目的は、当該技術分野において知られているクランクシャフトの補償用質量要素の配置状態及び目的に似通っている。特に、2つの補償用質量要素18を連結ロッドに関して対称に配置することが望ましい。その目的は、望ましくない自由モーメント又は捩りモーメントを回避することにある。図1bでは、補償用質量要素18は、バルブクランク16の持ち上げピン16aに取り付けられている。変形例として、補償用質量要素は、別の仕方でバルブクランク16又はバルブクランク歯車12に取り付けても良い。例えば、補償用質量要素をバルブクランク歯車12に取り付けることができる。
さらに図1に示されているように、連結ロッド30は、上述した第1の継手又は連結ロッド端部34の他に、追加の第2の継手又は連結ロッド端部36及び第1の継手34と第2の継手36を固定的に連結するロッド本体を有している。
連結ロッド40は、一般に(即ち、本明細書において説明している実施形態とは無関係に)、長さが短く、即ち、長さが10cm未満、好ましくは5cm未満である。それにより、連結ロッドの長さは、第1の継手34と第2の継手36との間の距離及び(又は)第1の継手34によって定められる軸線と第2の継手36によって定められる軸線との間の距離であると理解されたい。連結ロッド30の長さが短いことにより、利用可能な空間、特にバルブトレーン2の僅かな上方空間の有効利用が可能であり、しかも、歯車4の有利な力の伝達が可能である。
連結ロッドを案内するため、即ち、例えば、第1の継手34回りの連結ロッド30の自由回動を軽減させ又は不可能にするため、連結ロッドは、その第2の継手36により案内部材60に結合されている。その結果、連結ロッド30は、継手36により定められる継手軸線を中心に回動可能に案内部材60に連結される。さらに、案内部材60は、案内軸線(案内部材軸線)66を中心に回動可能に取り付けられている。案内部材60の軸受は、シリンダヘッド3a内にしっかりと配置されている。それにより、連結ロッド30は案内され、第2の連結ロッド継手36の位置が案内軸線回りの半径に制限されているので、第1の連結ロッド継手34回りの連結ロッド30の自由回動が、制限されると共に(或いは)阻止される。
バルブトレーン2が、4つのリンクを備えた平面状リンク装置及び(又は)4本のリンクのピン型リンク装置を有することが本発明の一般的な特徴である。この場合、継手は、好ましくは、駆動軸線24、案内軸線66、第1の連結ロッド継手34及び第2の連結ロッド継手36を有している。さらに、ピン型リンク装置は、以下のリンク、即ち、第1に、案内軸線66と駆動軸線24との間のリンク(シリンダヘッド3による)と、第2に、駆動軸線24と連結ロッド30の第1の継手34の軸受との間のリンク(バルブクランク16又はその持ち上げピン16cによる)と、第3に、連結ロッド30の第1の継手34と第2の継手36との間のリンク(連結ロッド30による)と、第4に、連結ロッド30の第2の継手36と案内軸線66との間のリンク(案内要素60による)とを有する。
上述したリンク装置の全ての構成要素は、互いに確実に結合され、即ち、互いに対する構成要素の別個独立の運動は可能ではなく、或いは、バルブリフトに実質的に影響を及ぼすかかる運動は、可能ではない。特に、案内軸線66は、シリンダヘッド内に且つバルブクランク軸線14の所定の位置のところに固定的に設けられているので、バルブクランク16の回転角度は、ピン型リンク装置の実質的な運動の自由度に過ぎない。それ故、特に、連結ロッド30及び案内要素60の運動及び(又は)幾何学的配置状態は、バルブクランク16の回転角度によって定められる。
さらに、図1は、ローラ40を示している。ローラは、第2の連結ロッド継手36と案内要素60の継手連結部に回転可能に取り付けられている。ローラ40と連結ロッド30と案内要素60は、伝動用ボルトにより互いに連結され、この伝動用ボルトは、案内要素60にしっかりと連結され、連結ロッド30及びローラ40は、連結ロッド継手36により定められる軸線を中心に回転可能に且つ(或いは)回動可能であるようにこの伝動用ボルトに取り付けられている。
上述のピン型リンク装置によって、ローラ40の位置及び(又は)運動(ローラ40のその転動軸線回りの回転運動を除く)は、バルブクランク16の回転角度によって定められる。この結果、本発明の以下の一般的な特徴、即ち、例えば図4にも示されている説明対象の実施形態とは独立した好ましい特徴が得られ、即ち、ローラ又は押し要素40は、バルブクランク又は駆動部材16の回転運動により案内経路68に沿って動く。案内経路は、好ましくは、駆動部材16の回転角度に応じて押し要素40の位置を定める。特に好ましくは、案内経路68は、バルブクランク16、連結ロッド30及び案内要素60の形状及び幾何学的配置状態によって定められる。図1のバルブトレーン及び図4のバルブトレーンでは、案内経路68は、例えば、案内軸線66を中心とする円のセグメントに沿うものであり、この円のセグメントは、上側方向転換箇所と下側方向転換箇所(案内経路68の上端部及び下端部のところに破線の円で示されている)によって定められる。
図1のバルブトレーンは、ロッカーレバー軸線52を中心に回動可能に設けられた伝動レバー又はロッカーレバー50を更に有している。転動面55が、ロッカーレバー50に設けられており、ローラ40は、この転動面に沿って転動することができる。本明細書で用いる「転動」という用語は、転動と摺動の組み合わせを潜在的に更に含むものと理解され、即ち、一般的に、ローラ40は、転動面55に沿うその運動中、その転動軸線を中心に回転するが、回転は、転動面54に沿うローラ40の部分的な摺動運動も又生じるようなものである場合がある。それにより、摩擦による損失を最小限に抑えることができる。特に、これは、滑り摩擦を備えた要素を小出しすると共にこれに代えて転がり摩擦を有する要素を設けることにより可能である。また、バルブトレーンの潤滑に関する要件の重要度は、低い。
図1では、ロッカーレバー50は、ロッカーレバー50とローラ40との間に非積極的な連結状態が確立されるようにローラ40に押し付けられている。しかしながら、ローラ40に向かうロッカーレバー50の最大変位は、停止要素57によって定められ、ローラ40をこれがこの最大変位に相当する距離よりもロッカーレバー50から更に遠ざけられた場合、ローラ40がロッカーアーム50から持ち上がることができるようになっている。
ローラ40とロッカーレバー50との間の非積極的な連結関係により、ローラ40の位置は、ロッカーレバー50の回動位置をあらかじめ定める。それ故、ロッカーレバー50の回動位置は、結局、バルブクランク16の回転角度によって定められる。バルブクランク16の回転角度とロッカーレバー50の回動位置との間の正確な関係は、一方において、ローラ40の案内経路68の形態、他方において、ロッカーレバー50の転動面54の輪郭で決まる。
さらに、バルブ70が、図1に示されている。バルブ70は、円筒形バルブ棒及びバルブ体を有する。バルブ70は、円筒形ヘッドに設けられたバルブ座76に着座し、かくして、閉鎖位置で示されている。バルブ70は、ばね座74を介してバルブばね72に連結されている。バルブばね72は、シリンダヘッド内に設けられ、バルブ70を閉鎖位置に押している(即ち、図1では上方に)。バルブ70を次のように作動させる。即ち、バルブばね72の力に抗するバルブ軸線(破線)に沿う持ち上げ運動によりバルブ70を下方に押し、しかる後、バルブ軸線に沿う下降運動によりバルブを再び閉じる。
バルブは、そのバルブシャフトが調節要素71を介してロッカーレバー50に接触している。ロッカーレバー50は、これがバルブ70を開くことができ、即ち、バルブ70を開き方向に押すことができるように配置されている。これとは逆に、バルブが開かれている間、バルブは、バルブばね72の力によりロッカーレバー50に押し付けられる。かくして、非積極的な連結状態が、バルブ70とロッカーレバー50との間に確立され、更にロッカーレバー50とローラ40との間にも確立される。これとは対照的に、バルブが閉じられてバルブ座76に着座すると、バルブばね72は、バルブ70とロッカーレバー50との間及び(又は)ロッカーレバー50とローラ40との間に非積極的な連結状態を生じさせることはできない。
停止要素57は、これがロッカーレバー50の最大変位をバルブ70の閉鎖に対応した変位とほぼ同じ状態に定めるよう配置されている。かくして、ロッカーレバー50及び(又は)調節要素71は、たとえバルブ70が閉じられてバルブ70とロッカーレバー50との間に非積極的な連結状態が存在していなくても、バルブステムから離昇することができない。
一般的な製造公差にもかかわらず停止要素57の上述の作用効果を保証するため、調節要素71の高さを調節するのが良い。この目的のため、調節要素71は、種々の高さの要素の中から選択される。調節要素71は、容易に交換可能であるようにロッカーレバー50内に挿入される。
この場合、調節要素71の高さは、部品の熱膨張及び(又は)製造公差を補償するためには望ましい又は必要であるバルブの或る程度の遊びを依然として可能にすべきである。調節要素71は、種々の別の要素、特に、バルブ棒に設けられたねじ要素又は油圧要素(油圧タペット)により実現できる。
バルブトレーン2が、図1に例示されているようにシリンダヘッド3の一部分内に設けられていることが、本発明の一般的な特徴である。シリンダヘッド部分3内の構成は、次のように理解されるべきである。即ち、バルブクランク16は、一般に(即ち、回転軸線14の考えられる少なくとも1つの位置及び(又は)例えば図3に示されているように回動フレーム80の少なくとも1つの回動位置に)モータブロックとシリンダヘッドとの間の分割面に対してシリンダヘッド側に設けられている。たとえシリンダヘッドとモータブロックが燃焼エンジン内で互いに明確に識別できる見込みがなくても、かかる分割面は、例えばピストンヘッドにより定められる表面によって特定でき、この場合、ピストンは、上死点位置にある。この特徴により、バルブトレーン2は、オーバーヘッドカムシャフトバルブトレーンに相当し、この場合、バルブクランク16は、カムシャフトに相当する。
図1に示すバルブトレーンの作用は次の通りである。即ち、バルブクランク16は、駆動歯車22及びバルブクランク歯車12によってエンジン行程と同期して回される。
軸線14回りのバルブクランク16の回転運動により、連結ロッド30の持ち上げ運動が生じる。連結ロッド30のこの持ち上げ運動により、案内軸線66回りの案内要素60の回動運動が生じる。連結ロッド30の持ち上げ運動及び(又は)案内要素60の回動運動と共にローラ40は、案内経路68に沿って周期的に前後に動く(図4参照)。
ロッカーレバー50がストッパに載っていない限り、ローラ40は、ロッカーレバー50のローラ表面54と非積極的接触状態にあり、ローラ表面54上で転動する。ロッカーレバー軸線52の方向におけるローラ表面54に沿うローラ40の運動中、ローラ40は、ロッカーレバー50を下方に押し、それによりバルブ70に向かうロッカーレバー50の回動運動を生じさせる。
ローラ40の経路は、案内経路68に沿うように定められる。ローラ40とロッカーレバー50との間の非積極的連結状態により、ローラ40のその案内経路68上における各位置は、ロッカーレバー50の特定の変位に割り当てられる。この割り当ては、案内経路68に対するローラ表面54の輪郭形状に起因して行われる。
ロッカーレバー50は、ローラ40から受け取った押し力又は変位をバルブ70に伝達し、それによりバルブ70を開き方向に押す。この力の反力が、バルブばね72によって生じる。バルブトレーン2又はバルブトレーンの駆動システム10は、この力に抗して仕事を行う。
逆向きの運動、即ち、ロッカーレバー軸線52から遠ざかるローラ40の後方運動中、ローラ40は、バルブ70から遠ざかるロッカーレバー50の回動運動を可能にする。かくして、バルブばね72は、バルブ70を再び閉じることができる。
上述した仕組みにより、バルブトレーン2は、バルブクランク16の回転角度をモータサイクルの所与の時点に割り当て、この回転角度は、ローラ40のその案内経路68に沿う位置を定め、この位置は、ロッカーレバー50の回動位置を定め、この回動位置は、バルブ70の関連のバルブリフトを定める。上述した作用の連鎖により、バルブトレーン2は、バルブリフトをモータサイクルの各時点に割り当てる。
バルブトレーン2を上述の説明に従って能動サブシステムと受動サブシステムに細分できる。能動サブシステムは、次のように特徴付けることができる。即ち、能動サブシステムの運動状態は、バルブクランク16の運動状態、即ち、バルブクランク16の回転角度及びバルブクランク軸線14の位置によって実質的に定められる。これとは対照的に、受動サブシステムは、以下のように特徴付けられる。即ち、受動サブシステムの運動状態は、バルブクランク16の運動状態に加えて、バルブリフトに影響を及ぼす場合のある別の相当多くの自由度を有する。能動サブシステム及び該当する場合には受動サブシステムへの分割は、図示の実施形態とは別個に、本発明の好ましい一般的な特徴であり、この場合、バルブクランク16又は第1の駆動手段、連結ロッド30及び案内要素60が、能動サブシステムに関連付けられることが特に好ましい。さらに好ましくは、ローラ又は押し要素40が、能動サブシステムに関連付けられる。ローラ40の回転運動は、バルブクランク16の運動状態とは無関係な自由度を表すことができるが、この自由度は、これがバルブリフトに実質的に影響を及ぼすことはないという意味においてバルブトレーンにとって重要ではない。さらに、バルブ70及び該当する場合にはロッカーレバー又は伝動要素50は、好ましくは、受動サブシステムに関連付けられる。というのは、これら要素は、能動サブシステムに非積極的に連結されているに過ぎないからである。この理由で、これら要素は、主として、別のそれ自体の運動の自由度を有し、かかる運動の自由度により、例えば、極めて高い回転速度では、非積極的な連結関係が解除される場合がある。
しかしながら、上述の実施形態とは無関係に、受動サブシステムは、非積極的な連結が主として、燃焼エンジン1の設計目標の回転速度で保存されるように設けられ又は構成されることがこれ又一般的に望ましい。それにより、バルブの浮きをほぼ回避できる。この目的のため、バルブばね72により動かされ又は加速される質量及び(又は)受動サブシステムの質量が、200グラム未満、好ましくは100グラム未満であることが本発明の好ましい特徴である。バルブトレーンの設計及び用いられる構成材料に応じて、これら質量を90グラムまで、60グラムまで、それどころか50グラムまで減少させることができる。
重量を上述の重量下限まで減少させることは、例えば、チタン又は鋼(シート鋼)をバルブ本体に用いた場合、アルミニウム又は鋼をばね座に用いた場合及び(又は)空気ばねをバルブばねとして用いた場合に可能である。それ以上の軽量化は、バルブを中空バルブ棒型バルブとして具体化することにより達成できる。
さらに、種々の好ましい実施形態において、バルブばねの力により動かされるべき質量をバルブ70の質量、バルブばね72(又は、バルブばね72の質量の一部分、一般的には半分)、ばね座74の質量及びロッカーレバー50の質量だけを含むように制限されるのが良い。
バルブのリフト運動は、代表的には、幾つかの互いに異なる位相又は段階に分割される。これら位相は、図2に示すバルブリフト曲線90(実線)と関連して図1及び図4のエンジンの側面図の助けにより理解できる。図2では、バルブリフトは、モータサイクルの時点又は位相に依存するものとして示されている。この場合、バルブリフトは、バルブ座76に位置するバルブ70の閉鎖位置と比較した場合のバルブ軸線に沿うバルブ70のリフト量すなわち持ち上がり変位である。図2のバルブリフト図は、一例として示されており、図1に示す実施形態から計算されたものではないことに注目されるべきである。それにもかかわらず、このバルブリフト図は、図1のバルブトレーンのバルブリフト図と同一の質的特徴を有する。
バルブの閉鎖位相93では、バルブクランク16は、ローラ40がロッカーレバー50から遠ざかって配置されるように、即ち、ローラ40がローラ表面54と接触状態にはないように軸線14を中心に回される。それ故、バルブ70は、閉じられ、即ち、バルブ70は、バルブばね72によりバルブ座76中に押されてバルブリフトが生じないようになる。次に、バルブクランク60を回すと、ローラ40は、連結ロッド30によりその案内経路68に沿ってロッカーレバー50に向けて動かされ(即ち、図1では、下方に)、ローラ40がロッカーレバーに接触し、転動面54に沿って転動し、それによりローラがローラ表面54を押すようになる。それにより、ロッカーレバー50は、バルブ70に向かって押されて変位する。すると、ロッカーレバー50は、バルブばね72の力に抗してバルブ70を押し、それによりバルブ70の開放を生じさせる。
バルブのそれ以上の作動は、図2のバルブリフト図に示された次の位相に細分でき、即ち、バルブ94の開放時点の後においては、開放位相95が続き、この開放位相は、バルブリフトが僅かな開放位相95aと、その後の、バルブリフトが急増する開放位相95bとから成っている。その後、最大バルブリフト90aの時点96又はHaktに至る。その後、バルブ閉鎖位相が続き、このバルブ閉鎖位相は、開放位相と似たように、リフト量が急減する閉鎖位相97bとバルブリフトが僅かな次の閉鎖位相97aに細分される。その後、バルブ98の閉鎖時点が続く、その後、バルブ閉鎖位相90が再び繰り返される。開放持続時間は、バルブの開放時点94と閉鎖時点98との間の期間である。
位相95a,95b又は97a,97bを、例えば、位相95a,97aは、最大に達成可能な上昇高さ92又はHMAXの特定の百分率未満(例えば、50%未満、66%未満又は26%未満)であるそれぞれの領域を有し、位相95b,97bは、バルブリフトがこれら値よりも大きいそれぞれの領域を有しているので、互いに境界付けることができる。位相93,95又は97へのバルブリフト図の細分に従って、ローラ40の案内経路68を互いに異なる部分、即ち、ローラ40がローラ表面54から持ち上がる閉鎖部分とローラ40がローラ表面54に接触する開放部分に細分することができる。位相95又は97のそれ以上の細分に従って、案内経路68又はローラ表面54の開放部分を位相95a,97a又は95b,97bに関連付けられた更に別の部分に細分することができる。
この細分に従って、位相95a,97aは、案内経路68又はローラ表面54の開放部分内の第1の部分に相当し、位相95a,97bは、第2の部分に相当する。さらに、ローラ40が開放時点94でローラ表面54に当たるローラ表面の部分は、図4において、当たり部分54aとして示されている。図1及び図4は、ローラがローラ表面54に当たった時期、即ち、開放時点94における(又は、バルブクランクの回転方向に応じて、閉鎖時点98における)バルブトレーンの運動状態を示している。
図2に示されたバルブリフト図の形状は、本質的に、ローラ40の案内経路68及びこれと関連してローラ表面54のプロフィールの設計によって定められる。したがって、所与の案内経路68に関し、バルブリフト図の所望の形状をローラ表面54の対応の設計により得ることができ又は近似させることができる。
バルブリフト図の形状に関し、一方においては、例えばモータの燃焼室内への混合気の十分な供給を確保し、それ故高い回転速度形態での高いモータ出力を確保するためには、バルブを迅速に開放させることが有利である。他方、バルブをバルブ座にスムーズに着座させることが有利である。というのは、それにより、バルブ座へのバルブ70の強い当たり及びその結果として生じるこれら部品の機械的歪みを減少させることができるからである。
したがって、一方において、位相95b,97bに関連付けられたローラ表面の部分は、バルブの迅速開放が生じるよう、即ち、バルブリフトの勾配ができるだけ急であるように設計されると有利であり、他方、位相95a,97aに関連付けられたローラ表面の部分は、バルブのスムーズな閉鎖が生じ、即ち、位相97aにおけるバルブの閉鎖時における、特に、閉鎖時点98の近くでのバルブの勾配が、できるだけ低いように設計されると、有利である。ローラ40がバルブの開放時期94で当たるローラ表面54の当たり表面54aは、或る特定の製造公差の下であっても、ローラ表面54へのローラのスムーズな当たりが保証されるよう設計されると、更に有利である。
本発明によれば、図1に示すバルブトレーンにおいて、バルブクランク14の位置を調節することができる。このための詳細な仕組みが、図3のバルブトレーンに示されている。この場合、図1に示す要素に加えて、回動フレーム80が見える。回動フレーム80は、互いに固定的に連結された3つの部分から成るが、これとは異なる数が同じように可能である。回動フレームは、回動軸線を中心として回動可能にシリンダヘッド3に取り付けられており、この回動軸線は、図1に示す駆動軸線24と同一である。さらに、バルブクランク16は、回動フレーム80の回動によりバルブクランク軸線14の回動が生じ、即ち、回動軸線24回りの円形経路に沿うバルブクランク軸線14の位置の変化が生じるように回動フレーム80内に設けられている。
回動軸線24と駆動軸線が同一であることにより、バルブクランク軸線14の位置が、回動フレーム80のあらゆる回動位置において、駆動軸線24を中心とする円形セグメント上に位置したままであるようにすることが保証される。それにより、バルブクランク軸線14を中心として回転可能に設けられたバルブクランク歯車と駆動歯車22が、回動フレーム80の回動位置とは無関係に、互いに噛み合い連結状態のままであることが確実になる。
回動駆動装置84により、回動フレームを固定位置又は回動状態に保持することができる。図3では、回動駆動装置84は、回動フレーム80に連結されたロッドとして象徴的に示されている。回動駆動装置84は、回動フレーム80を固定回動位置に確実に保持することができると共に回動フレーム80の望ましくない回動を禁止することができるように十分な安定性を保証することが必要である。特に、回動駆動装置84は、バルブクランク16の軸受をこれに力が作用しても、シリンダヘッドに対して固定された位置に安定的に保持できるようにするべきである。また、回動フレーム80は、好ましくは、これが高い度合いの剛性を有するよう構成される。これら手段により、バルブクランク16とバルブ70との間の力の良好な伝達、バルブトレーンの甘い公差及びバルブトレーンの高い耐摩耗性が促進される。
回動駆動装置84は又、図3及び図5に示すロッド以外のやり方でも実現できる。別の回動駆動装置は、例えば、回動フレームにしっかりと連結された油圧自動駆動装置又は回動フレーム80にしっかりと取り付けられた歯車セグメントと噛み合う歯車駆動装置から成っていても良い。この場合、歯車セグメントを回動フレームの外側又は内側に取り付けることができる。
軸線14の位置の変化により、ローラ40の案内経路68が変更される。この場合、案内経路68は、図4のバルブトレーンに例示として示されているように、主として、案内要素60により案内軸線66を中心とした円形セグメントに制限される。しかしながら、軸線14の位置を変えることにより、ローラ40の案内経路をa)ローラ40がその運動中に及ぶ円形セグメントの部分が図4に示す案内経路68の上側方向転換箇所及び下側方向転換箇所の変化により変更されるということ及びb)ローラ40がモータサイクルの所与の時点の際に取るこの円形セグメント上の位置を変化させることにより、変化させることができる。
四行程エンジンのモータサイクルは、この場合、モータクランクシャフトの720°の回転に相当し、モータサイクルの所与の時点は、モータサイクル中、0°から30°の間隔にわたる関連の位相角度に相当し、位相角度の一定の値は、モータサイクルのそれぞれの固定箇所、例えばピストンの上死点又は下死点に関連付けられる。四行程エンジンでは、かかる位相角度は、例えば、モータのクランクシャフトの回転角度を2で除算した値によって与えられるのが良い。駆動歯車22は、モータサイクルと同期して駆動されるので、モータサイクルの所与の時点又は所与の位相角度は、具体的には、駆動歯車22の対応の回転角度により、例えば、水平に対して駆動歯車22に付けられた印の角度によっても表すことができる。案内経路68の変更により、図2に示すバルブリフト挙動90の種々の特性に影響を及ぼすことができる。個々の変化を以下に示す。説明対象の実施形態とは独立して、本発明のバルブトレーンは、バルブクランク軸線又は回転軸線14の位置の変化によりこれら変化のうちの1つ又は2つ以上を可能にする。
まず最初に、最大バルブリフト箇所を変更することができる。この箇所は、バルブクランク軸線14回りのバルブクランク16の回転によりローラ40が達成することができるバルブ開放方向におけるその案内経路上のローラ40の最も外側の箇所であり、この箇所は、図2のバルブリフト図では、最大バルブリフトの時点96に相当している。それ故、バルブの上昇高さ90a(図4参照)を変化させることができる。最大バルブリフト箇所の変化に伴って、ローラ40が転動するローラ表面54の部分の変化が生じる。
第2に、バルブの開放の持続時間(モータサイクルに関して、即ち、対応の位相角度の間隔の大きさ)を変化させることができる。好ましくは、この変化は、ローラ40がローラ表面54と接触状態にある期間の変化と協調関係にある。
第3に、モータサイクルに対するバルブクランク16の回転角度を変化させることができる。それにより、バルブ開放の位相は、モータサイクルに対して変化し、即ち、図2のバルブリフト曲線は、x軸に沿ってシフトすると共に(或いは)バルブリフト曲線の所与の時点は、モータサイクルに対して変化する。バルブリフト曲線のかかる所与の時点は、例えば、最大バルブリフトの時点96により又はバルブクランク16の特定の回転角度に関連した時点によって定めることができる。
図1に示すバルブトレーンでは、バルブ開放位相は、以下のようにして変化する。即ち、上述したように、バルブクランク軸線14の位置は、駆動軸線24を中心とする円形セグメントに沿って変化する。バルブクランク軸線14が円形セグメントに沿って動く角度は、αで示されている。
バルブクランク軸線14の運動中、駆動歯車22とバルブクランク歯車12は、互いに常に噛み合い連結状態にあるので、又、この噛み合い連結における速度伝達比は、1:1なので、この運動中、駆動歯車22の回転角度(例えば、駆動歯車22に付けられた印と水平との間の角度)に対するバルブクランク歯車12の回転角度(例えば、バルブクランク歯車12に付けられた印と水平との間の角度)は、値αだけ変化する。かくして、バルブクランク16の回転位相、即ち、バルブクランク16の回転角度も又、モータサイクルに対して値αだけ変化する。それ故、モータサイクルに対するバルブ開放の位相も又、値αだけ変化する。
図2のバルブリフト図は、ロッカーレバー50から遠ざかるバルブクランク軸線14の位置の変化により生じると考えられるバルブ制御の変化を破線で示している。この場合、バルブ96′の上昇高さ90a′及び開放時点が同時にどのように変化するかが分かり、それにより、バルブ96′の開放時点は、時点96に対して値αだけ変化する。さらに、開放時点94′及び閉鎖時点98′並びにそれ故にバルブの開放持続時間が変化する。
上昇高さ90aが最大上昇高さ92に一致している図2の実線は、例えば、全負荷の下での吸気バルブのバルブ制御に対応し、破線は、部分負荷の下における吸気バルブのバルブ制御に対応している場合がある。全負荷の下では、上昇高さ90a、バルブ開放持続時間35及びバルブ開放時点96は、バルブが広く且つ長時間にわたって開かれるように選択され、多量の混合気が燃焼室内に導入されるようになっており、この場合、開いた吸気バルブと開いた排気バルブの大幅な部分的重なりが除外され又は所望される。部分負荷では、上昇高さ90a′、バルブの開放持続時間35′及びバルブの開放時点96′は、燃焼室に導入される混合気の量が少ないように選択され、この場合、部分的重なりは、減少し又は回避される。それにより、モータの燃料消費特性、騒音発生特性、電力特性及び別の特性を動的にそれぞれの要望に合わせることができる。
さらに、位相90cの変化又はバルブリフト挙動の制御時間の変化は、これらの量が全負荷又は部分負荷の下において上述の要望に合わせられるようリフト量及びバルブ開放持続時間の変化に結び付けられる。例えば、高い回転速度又は負荷では、1つのモータ容量当たりの高い動力を達成することができる。それと同時に、低い回転速度及び部分負荷では操縦性を向上させることができ、例えば、モータのバッキングを減少させると共に(或いは)モータの応答挙動を向上させることができる。
それ故、モータ動力の効果的に適合された使用により、より効果的な燃焼が可能である。また、これにより、公害及び燃料消費量を減少させることができる。さらに、モータのトルク−速度特性、排気特性及び騒音放出を回転速度範囲全体にわたって最適化することができる。
バルブ制御の変化は、電子的に、即ち、バルブクランク軸線14を変化させる電子制御機構体によって実施でき、この機構体は、回動駆動装置84に結合される。電子制御は、種々の関連データ、特にスロットルコントロール又はアクセルの変位、スロットルコントロール又はアクセルの位置、モータの回転速度又は運転速度に応答して実施できる。さらに、トラクション制御システム、音響制御システム又はエミッション制御システムにより電子制御に影響を及ぼすことができる。さらに、バルブトレーンの電子制御により、ブレーキシステムにアクセスしないでトラクション制御を容易に実施することができる。
かくして、図示のバルブトレーンでは、スロットルバルブは不要である。というのは、燃焼室内への燃料の取り入れは、バルブトレーンによって制御されるからである。かくして、スロットルバルブのところでの損失を回避することができるので、特に高負荷条件において良好なモータ性能を達成することができる。
さらに、バルブ制御は、高性能条件においてモータ性能に関し適合させることができると共にモータの排気、燃料消費量又は音響適合性に関し適合させることができる。一方において、高ピーク性能を達成することができ、この目的にとって、大きなバルブリフト、長いバルブ開放持続時間及び吸気バルブと排気バルブの同時開放相互間の高いオーバーラップが有利である。他方、過度に高いバルブのオーバーラップを回避することにより部分負荷条件及び低回転速度での欠点を回避することができる。
図示の実施形態とは独立して、バルブトレーン2によりバルブ上昇挙動のリフト量又はバルブ上昇曲線90を変化させることができるということが好ましい特徴である。リフト量は、好ましくは、或るリフト量の範囲内で変化させることができ、かかるリフト量は、0mm〜5mmの幅、好ましくは0mm〜7mmの幅、更に好ましくは0mm〜10mmの幅、特に好ましくは0mm〜12mmの幅を有する。
図示の実施形態とは独立して、バルブトレーン2は、制御時間の変化又は10°の幅(即ち、モータサイクルの10/360又は四行程エンジンのクランクシャフトの20°のクランクシャフト角度)、好ましくは15°の幅を有する位相又は角度の幅全体にわたりバルブ上昇曲線90の位相90cの変化を可能にすることが、本発明の更に好ましい特徴である。
別個の位相調節要素を用いないで位相90cを調節することができる。これにより、製造費、スペース上の要件、保守要件及び重量に関して利点が得られる。この目的のため、バルブトレーン2の構成、特に駆動歯車22及びバルブクランク歯車24のサイズを選択してバルブの位相、リフト量及び開放持続時間をそれぞれの要望に合わせて、例えば、種々の負荷条件に関し同時に適合させるようにすることが有利である。
図5は、図3のバルブトレーンを斜視図で示している。この図では、図3に示された要素の三次元構造が見える。図3の要素に加えて、この図には、鎖歯車(スプロケットホイール)26が示されており、この鎖歯車は、チェーンにより駆動歯車22を駆動するために駆動歯車22に連結されており、このチェーンは、モータのクランクシャフトにより駆動される。この駆動装置の速度伝達比は、駆動歯車22が燃焼エンジンのモータサイクルと同期して回転可能であるように選択されており、即ち、四行程エンジンでは、モータクランクシャフトと駆動歯車の速度伝達比は、2:1である。
さらに、バルブトレーンは、2つのバルブの同時作動を可能にすることが理解できる。この目的のため、共通の伝動ロッドが、共通の連結要素38を介して2つのローラ40(これらローラのうち1つしか図示せず)に連結され、ローラ40は、これらそれ自体の案内要素60,60′によって案内される。さらに、2つのロッカーレバー50,50′が示されており、これらロッカーレバーは、それぞれのバルブを作動させ、尚、バルブのうち1つしか図示されていない。
案内要素60,60′は、軸受、例えば転がり軸受によるか固定連結部によるかのいずれかによって連結要素38に連結されている。ローラ40は、連結要素38の外側に回転自在に取り付けられ、連結ロッド30は、連結要素38の内側に回転自在に取り付けられている。このことは、両方のバルブを同期して作動させるようにする。
図1〜図5に示されたバルブトレーンを種々の点において変形させることができる。以下において、結果的に例えば図1〜図5に示されたバルブトレーンの変形例としての実施形態を説明する。しかしながら、これら変形例は、これらが他の実施形態、例えば図6〜図14に示された実施形態と組み合わせて又は更に別の実施形態で均等に実施できる限り、図示の実施形態とは独立したものである。
或る実施形態では、バルブクランク歯車12と駆動歯車22の速度伝達比は、1:1ではなく、一般に1:xである。バルブクランク16又は対応の回転可能な駆動手段をモータサイクルと同期して回転させ、即ち、1つのモータサイクルがバルブクランク16の丸一回転に相当するということが、本発明の好ましい特徴である。したがって、駆動歯車22は、モータクランクシャフトに対してこの条件を満足させるような速度伝達比で駆動されるべきである。したがって、四行程エンジンでは、駆動歯車とモータクランクシャフトの速度伝達比は、x:2であるべきである。
別の実施形態では、バルブクランク16は、図1に示す仕組みとは異なる仕組みによっても駆動できる。例えば、バルブクランク16は、クランクシャフトにとって共通の任意他の駆動手段によっても駆動できる。この例では、バルブクランク軸線14の位置を変化させる場合、バルブクランク16の回転角度又は位相の変化、それ故、バルブ上昇曲線の位相の変化も又生じることが好ましい。
例えば、バルブクランク16をバルブクランク16に連結された鎖歯車と噛み合い連結状態にあるチェーンによって駆動できる。この例では、速度伝達比は、バルブクランクの丸一回転がモータサイクルに相当するようなものであるようにするべきである。バルブクランク軸線14の位置を変えることにより、チェーンの周囲に沿う鎖歯車の位置を変化させることが可能である。1が、チェーンの周囲に沿う鎖歯車の走行距離を示し、Lが、モータサイクル中のチェーンの前進長さを表すとすれば、結果的に生じるバルブクランク16の回転角度の変化は、次の角度によって与えられる。
〔数1〕
α=(1/L)×360°
その結果、バルブクランク16の回転角度又は位相及びそれ故にモータサイクルに対するバルブ上昇曲線の位相は、値αだけ変化する。
別の実施形態では、バルブトレーンにとって共通の別の要素を追加することができる。例えば、オプションとしての位相調節要素によりバルブのリフト量とは独立して駆動手段16の位相を調節することが可能である。
別の実施形態では、バルブトレーンの種々の要素に代えて、それぞれ均等な機能の要素を用いることができる。例えば、クランクシャフトとして示されたバルブクランク16は、偏心シャフトとしても実現できる。さらに、例えば、螺旋ばねとして示されたバルブばねは、空気ばねとしても実現できる。
別の実施形態では、ローラ22がバルブ閉鎖位相39の間にもローラ表面55又はロッカーレバー50に当たり、かくして、ロッカーレバー50のための固定停止部となるロッカーレバー50の別の設計が可能である。この場合、ローラ表面54は、バルブの閉鎖位相39に相当する閉鎖部分とバルブの開放に相当し、即ち、位相95a,95,97,97aに相当する開き部分に分割される。この実施形態では、保持要素57を省くことができ、バルブのバルブクリアランスは、バルブ調節要素71により調節される必要がある。
別の実施形態では、ロッカーレバーばねによりロッカーレバー50をバルブ70に向かって押すことができる。それにより、好ましくは、ロッカーレバー50とバルブ70との間の非積極的な接触をローラ40がロッカーレバー50を押していないときでも達成できる。例えば、捩りばね、螺旋ばね、油圧ばね、空気ばね又は任意他のばねをロッカーレバーばねとして用いることができる。さらに、ばねに代えて、ロッカーレバーをバルブ70に向かって押すことができる任意他の手段も又、使用できる。この場合、図1に示す保持要素は不要である。というのは、バルブ70とロッカーレバー50との間の接触をもたらすその機能は、ロッカーレバーばねによって達成できるからである。この場合、ロッカーレバー50とばね70との間の非積極的な連結が、厳しい製造公差とは独立して十分なバルブクリアランスを保証する場合、調節要素71も省くことができる。この場合、バルブクリアランスの簡単な調節を達成することができ、これは、摩耗に起因するバルブトレーン又はバルブ座の変化に関して許容性がある。
別の実施形態では、ローラ40に代えて、ロッカーレバー50の押し受け入れ面54を押す別の押し要素、例えば摺動ブロックを用いることができる。
別の実施形態では、ローラ又は押し要素40を押しロッド30又は案内要素60の任意の場所に設けても良い。さらに、この種の取り付け方は、任意適当な仕方であって良い。ローラ40を連結ロッド30に取り付けた場合、図4とは異なり、ローラ40の案内経路68は、ローラ40の前方運動とは異なる後方運動を更に含むのが良い。案内要素の回動運動60又は連結ロッド30の上昇運動がバルブクランク16の回転により周期的経路に沿うローラ40の運動が生じるようにローラ40に伝達される限り、図1〜図5の実施形態は、簡単なやり方で、ローラ又は押し要素40の取り付け方の変更に合わせて改造できる。この目的のため、主として、ロッカーレバー50の配置及び押し受け入れ面54の輪郭を調節する必要がある。
別の実施形態では、押し要素は、バルブ70のバルブ棒を直接押す。この目的のため、連結ロッド30及び案内要素40は、好ましくは、結果的に押し要素40の適当な案内経路68、即ち、おおよそバルブ70のバルブ軸線の方向に向いた案内経路が得られるような範囲で設計される。この実施形態は、ロッカーレバーを特に必要としない。
別の実施形態では、バルブクランク軸線14の位置を変える場合、案内軸線66の位置も変えられる。この実施形態は、例えば、バルブクランク16をその軸線14のところに設けるだけでなく、案内要素60を回動可能なフレーム80内のその案内軸線66のところに設けることにより実現できる。この実施形態では、回動フレーム80の回動は、案内軸線66を中心とする円形セグメントに沿うローラ40の案内経路68を変えるだけでなく、その代わり、図1に示す実施形態とは対照的に、円形セグメントそれ自体、即ちその中心66も変えられる。
図6は、本発明のバルブトレーンの別の実施形態を断面側面図で示している。このバルブトレーンは、その機能的特徴において図1のバルブトレーンに一致しており、したがって、図1の説明を実質的に図6にも使用することができ、したがって、同一又は類似の構成要素については同一の参照符号を用いて言及する。
図1に示すバルブトレーンと比較して、図6のバルブトレーンの個々の要素は、異なる状態に配置されている。特に、ローラ表面55に沿うローラ40の運動は、どちらかと言えば水平方向であり、これに対し、図1では、かかる運動は、どちらかと言えば垂直方向である。
さらに、案内要素60は、バルブトレーンの運動状態に応じて、多かれ少なかれ、案内要素がバルブ70のバルブ軸線(破線)とほぼ同一直線状に位置するように配置されており、これに対し、連結ロッド30は、バルブ軸線に対してほぼ垂直に配置されている。この配置関係により、主として、シリンダヘッド内の案内軸線66のところに固定的に取り付けられた案内要素60により、バルブばね72により生じる押し力又はバルブ70の上昇運動により生じる加速度を補償する反力を提供することができる。
図1に示すバルブトレーンとは対照的に、ばね58は、ローラ40がロッカーレバー50を押さない場合であっても、ロッカーレバー50とバルブ70との間の非積極的な連結が得られるようにロッカーレバーに作用する。このばねは、捩りばねとして示されているが、螺旋ばね、油圧ばね、空気ばね又は任意他のばねを用いても良い。図3と同様、ばねに代えて、ロッカーレバー50の固定停止部となる保持要素を用いても良い。
図1bと同様、バルブトレーンは、補償質量要素18を有している。補償質量要素18は、バルブクランク歯車12に直接取り付けられている。望ましくない質量モーメント及びそれ故にバルブクランク16の負荷のアンバランスを回避するため、同じサイズの別の補償質量要素が、図示の補償質量要素18に関して対称にバルブクランク16に取り付けられている。
図7は、図6のバルブトレーンの断面正面図である。図7では、図6に示す種々の要素の空間配置状態を詳細に理解できる。バルブトレーンは、2つのバルブ70,70′を駆動するために設計されている。連結ロッド30は、両方のバルブを作動させるために設けられている。連結ロッドは、転がり軸受によって連結要素38を中心に回転可能に設けられている。連結要素38は、案内要素60に固定的に連結されている。この連結方式により、連結ロッド30と案内要素60との間の回転可能又は回動可能な継手連結部36が構成される。
さらに、2つのローラ40,40′は、転がり軸受42により連結要素38に回転可能に取り付けられている。ローラ40,40′の各々の下には、ローラにより作動可能にそれぞれのロッカーレバー50,50′が設けられている。ロッカーレバー50,50′は各々、それ自体のバルブ70,70′を作動させる。
図示の実施形態とは独立して、連結ロッドを連結要素38を中心に回転可能に設けると(図示のように)有利であり、連結要素38は、好ましくは、案内要素60に固定的に連結される。同様に、ローラ40を連結要素38を中心に回転可能に設けることが好ましい。
案内要素60は、その上端部に、連結ロッド30及びローラ40,40′を包囲するフレームを有し、このフレームの外面は、連結要素38の外面に固定的に連結されている。それにより、連結要素38は、ローラ40,40′の両側で支持されている。それ故、フレームは、連結要素38に加わる負荷を過度に大きくアンバランスにさせないで連結要素38を介する力の伝達を向上させることができる。
図7のバルブトレーンは、2つのバルブ70,70′の作動に関して説明を行った。それにもかかわらず、バルブトレーンを単純な改造により任意他の数のバルブについて適合させることができる。
図8は、本発明のバルブトレーンの断面側面図である。図6及び図7に示す要素に加えて、回動フレーム80も又示されており、この回動フレームは、回動軸線24を中心に回動可能であり、回動軸線24と駆動歯車の回転軸線は、この場合も又同一である。回動フレームの80の構造及び機能は、図3の説明と本質的に似通っており、回動フレームに関する幾つかの差を以下に説明する。図8の回動フレームは、2つの互いに固定的に連結された部品から成り、これら部品は、ねじ86とのねじ連結により互いに連結されている。
回動フレーム80の右側に、回動駆動装置84が示されている。この回動駆動装置は、回動フレーム80と固定連結状態にあると共に歯車84bと噛み合い連結状態にある歯セグメント84aを有している。歯車84bを回すことにより歯セグメント84aを上下に動かして回動フレーム80を回動させることができる。この機能に対応して、歯セグメント84aは、回動軸線24を中心とする円形セグメントに沿って曲げられている。
いま説明している実施形態とは独立して、一般的に、歯車84bは、これがロッカーレバー軸線52を中心に回転可能であるように構成されると有利である。これにより、スペース上の要件及び更に構成の剛性に関して利点を有するコンパクトな構成の実現が可能になる。
図9は、図8のバルブトレーンを斜視図で示している。加うるに、別の対をなすバルブ78が、図9に示されており、これらバルブは、タペットバルブとして具体化されている。バルブ78は、従来型カムシャフト駆動装置5によって駆動される。カムシャフト駆動装置5は、駆動歯車22によってバルブクランク16の駆動装置と一緒に駆動される。図9の従来通り駆動されるバルブ78は、排気バルブであり、本発明に従って駆動されるバルブ70は、吸気バルブである。
さらに、ウォーム歯車84cが、図9に示されている。ウォーム歯車84cは、歯車84bと噛み合い連結状態にあり、歯車84bを回転させるのに役立つ。それにより、回動フレーム80を図8に関して説明したように回動させることができる。ウォーム歯車84cは、図1の回動フレームの説明と同様に電子的に制御されるモータ(図示せず)により駆動される。
ウォーム歯車84cに代わる手段として、歯車84bを例えば歯車、スプロケット駆動装置、1対の傘歯車又は任意他の仕方で駆動しても良い。この場合、回動フレーム80の望ましくない回動を回避する駆動装置が好ましい。
図10aは、バルブトレーンの側面図である。図10aに示す要素は、図6〜図9のそれぞれの説明に対応している。図10bは、図10aの一部の拡大図である。図10bでは、転動面54は、図10aの場合よりもより明確に理解できる。ローラ40は、この図では、ローラ表面の当たり部分、即ち、ローラがローラ表面に当たり、それ故その案内経路に沿うその運動中ローラ表面に接触する部分上に配置される。図10bで理解できるように、ローラ表面54の当たり部分は、ローラ40がこの当たり面にスムーズに、即ち、これに対しできるだけ平らな角度で当たるように形成されている。また、当たり部分の周りに傾斜部分が設けられていることが理解でき、この傾斜部分は、この案内経路に対して僅かに傾斜している。傾斜部分により、考えられる製造公差にもかかわらず、適当な当たり部分を提供できる。また、他の実施形態では、ローラ表面又は押し受け入れ面54の傾斜部分を提供するのが有利であり、この傾斜部分は、ローラ又は押し要素40の当たり部分を有し、この傾斜部分は、好ましくは、押し要素の案内経路に対して好ましくは30°未満、特に好ましくは20°未満の角度をなしている。
さらに、図10bでは、ローラ表面54は、バルブを始めにゆっくりと開き(即ち、小さな開度で)、次に最大リフト量まで迅速に開き(この最大リフト量は、図2に示す位相95a,95bに相当している)且つ(或いは)バルブ閉鎖時に逆の挙動を有する(図2に示す位相97b,97aに相当する)を有するよう形成されている。
図11は、図9のバルブトレーンの別の側面図である。図10aとは対照的に、図9の別のバルブ78及びこれらの駆動装置も又図11に示されている。
図6〜図11に示すバルブトレーンでは、回動フレームは、それぞれの僅かなリフト量に合わせて調節され、即ち、この回動フレームは、図2に破線で示されているバルブリフト図に対応している。図12は、図6〜図11に示すバルブトレーンの別の斜視図であるが、この図12では、回動フレーム80は、大きなバルブリフトに合わせて調節されている。この形態の側面図が、更に図13に示されている。
図6〜図11に示す状態から始まって、図12及び図13のバルブトレーンでは、回動フレーム80は、バルブ70の方向に回動される。上述したように、回動フレーム80の回動は、次のように達成される。即ち、ウォーム歯車84cを回転させると、歯車84bが回転する。歯車84bは、歯セグメント84aをバルブ70の方向に動かすように歯セグメント84aに作用し、それにより回動フレーム80を回動させる。
回動フレーム80を図6〜図11に示す状態と比較して、バルブ70に向かって角度αだけ回動させることにより、バルブ軸線14の位置が変えられ、即ち、回動軸線24を中心に角度αだけ回転する。この変更の第1の結果として、ローラ40がローラ表面54の変化部分に沿って前後に転動する。ローラ表面の変更部分は、以下の結果を有する。
まず最初に、ローラ40は、図6〜図12において到達した部分と比較して、大きなバルブリフトに対応するローラ表面54の部分に到達する。それ故、リフト量90、即ちサイクル中に達することができる最大バルブリフトが増大する。それにより、特に、累積バルブリフト、即ち、図2のバルブリフト図の下の領域も又増大する。
第2に、ローラ40は、バルブクランク16の増大した回転部分全体にわたりローラ表面54に当たってこれを押す。その結果、図2に示すバルブ開放時点94が、バルブクランク16の回転速度が小さいときに、即ち、早くに達成された回転角度で生じる。それに応じて、バルブ開閉時点98は、遅く到達したバルブクランク16の回転角度で生じる。したがって、これら時点相互間におけるバルブ開閉持続時間は、長く、バルブ閉鎖位相93は、それに応じて短い。この場合、説明の他の部分と同様、持続時間は、モータサイクルの観点で表される。
バルブトレーン軸線14の位置の変化の第2の結果として、バルブクランク16の回転角度は、駆動歯車22の回転角度と比較して、角度αだけ変化する。それにより、バルブクランク回転の位相、即ち、モータサイクルに対する位相角度は、位相角度αだけ変化する。その結果、バルブリフト図の位相は、位相角度α(90c)だけ変化し、即ち、例えば、最大バルブリフトの時点96は、位相角度α(90c)だけシフトされる。
本発明の別のバルブトレーンが、図14に概略的に示されている。このバルブトレーンは、本質的に、図1に示す実施形態に一致しており、同一又は類似のコンポーネントは、同一の符号で示されている。
図1との差は、ロッカーレバー50がロッカーレバー軸線52から遠ざかるローラ40の運動によりバルブ70の方向に押されるということにある。それにより、ロッカーレバー50のレバーをロッカーレバーがバルブ70の方向に押されたときに効率的に用いることができる。
図14に示すバルブトレーンでは、図1〜図13の実施形態とは対照的に、ロッカーレバー50は、非常に長いのでローラ40は、常時ロッカーレバーと接触状態にある。したがって、別個の停止部57又はレバー保持ばね58を設ける必要はもはや存在しない。
バルブクランク16の駆動装置は、図示されておらず、図1と似たように具体化できる。
バルブクランク軸線14の位置を変化させることができ、即ち、調節できる。そのための機構体は、明示的には示されておらず、図3に示す回動フレーム80と類似した回動フレームによって具体化できる。
本発明のバルブトレーンの第1の実施形態の断面部分図である。 図1のバルブトレーンのバルブクランクの略図である。 本発明のバルブトレーンの例示のバルブリフト図である。 回動フレームを含む本発明のバルブトレーンの実施形態の断面部分図である。 図3の一部の拡大部分を示す図である。 図3のバルブトレーンの斜視図である。 本発明のバルブトレーンの別の実施形態の断面部分図である。 図6のバルブトレーンの断面正面図である。 本発明のバルブトレーンの別の実施形態の断面部分図である。 図8のバルブトレーンの斜視図である。 図9のバルブトレーンの別の断面部分図である。 図10aから取った拡大部分を示す図である。 図9のバルブトレーンの別の断面部分図である。 僅かなバルブリフトが得られるよう調節された図9のバルブトレーンの斜視図である。 図12のバルブトレーンの断面側面図である。 図13aから取った拡大部分を示す図である。 本発明のバルブトレーンの別の実施形態の側面図である。

Claims (21)

  1. 第一の吸気バルブと第二の吸気バルブを作動させるバルブトレーン(2)を有する燃焼エンジン(1)であって、
    前記燃焼エンジンのシリンダヘッド配置され、前記第一の吸気バルブと第二の吸気バルブを作動させるために第1の回転軸線(14)を中心に回転可能な第1の駆動部材(16)を有し、
    前記第1の駆動部材(16)を駆動する第2の駆動部材(22)であって、第2の回転軸線(24)を中心に回転可能である、第2の駆動部材(22)を有し、
    第1の継手(34)及び第2の継手(36)を備えた連結ロッド(30)を有し、
    前記連結ロッドを案内する案内部材(60)を有し、前記案内部材は、案内部材軸線(66)を中心に回動可能であり、
    バルブばね(72)を有し、
    前記連結ロッド(30)は、その第1の継手(34)により前記第1の駆動部材(16)に結合され、
    前記連結ロッド(30)は、その第2の継手(36)により前記案内部材(60)に結合され、
    前記第1の回転軸線(14)の位置は、前記第2の回転軸線を中心に回動可能であり、前記第1の回転軸線(14)を回動することにより、前記第1の駆動部材(16)の回転角とエンジンサイクルの位相関係が調整可能である、
    ことを特徴とする燃焼エンジン(1)。
  2. 前記第2の駆動部材(22)は、第2の駆動歯車であり、前記燃焼エンジンは、前記第1の駆動部材(16)を駆動する第1の駆動歯車(12)を更に有し、前記第1の駆動歯車(12)は、前記第1の回転軸線(14)を中心に回転可能である、
    請求項1に記載の燃焼エンジン(1)。
  3. 前記案内部材(60)に締結された押し部材(40)を更に有する、
    請求項1又は2に記載の燃焼エンジン(1)。
  4. 前記押し部材(40)は、ローラである、
    請求項3に記載の燃焼エンジン(1)。
  5. 前記押し部材(40)と解除可能な機械的接触状態にある伝達部材(50)を更に有する、
    請求項3又は4に記載の燃焼エンジン(1)。
  6. 前記伝達部材(50)は、押圧部材(58)により前記バルブ(70)に向かって付勢される、
    請求項5に記載の燃焼エンジン(1)。
  7. 前記伝達部材(50)の最大変位を定める固定停止部(57)を更に有する、
    請求項5又は6に記載の燃焼エンジン(1)。
  8. 前記伝達部材(50)は、レバー軸線(52)を中心に回動可能なレバーである、
    請求5ないし7のいずれか1項に記載の燃焼エンジン(1)。
  9. 前記レバー(50)は、一本アームレバーである、
    請求項8に記載の燃焼エンジン(1)。
  10. 前記レバー軸線に向かう前記押し部材(40)の運動により、前記バルブが開く、
    請求項8又は9に記載の燃焼エンジン(1)。
  11. バルブリフト挙動(90)を特徴付ける量は、前記第1の回転軸線(14)の位置の調節により調節可能である、
    請求項1ないし10のいずれか1項に記載の燃焼エンジン(1)。
  12. 前記バルブリフト挙動(90)を特徴付ける前記量は、バルブリフトの大きさ及び(又は)バルブ開放持続時間である、
    請求項11に記載の燃焼エンジン(1)。
  13. 前記押し部材(40)は、案内経路(68)を辿るよう案内され、前記押し部材(40)の前記案内経路(68)は、前記第1の回転軸線(14)の位置の調節により調節可能である、
    請求項3ないし12のいずれか1項に記載の燃焼エンジン(1)。
  14. 前記第1の回転軸線(14)を回動させる回動駆動装置(84)を更に有し、前記回動駆動装置は、第3の回転軸線(86)を中心に回転可能な回動駆動歯車(84b)と、前記回動駆動歯車(84b)と噛み合い連結状態にある回動駆動歯車セグメント(84a)とを有する、
    請求項1に記載の燃焼エンジン(1)。
  15. 前記第1の回転軸線(14)を回動させる回動駆動装置(84)を更に有し、前記回動駆動装置は、第3の回転軸線(86)を中心に回転可能な回動駆動歯車(84b)と、前記回動駆動歯車(84b)と噛み合い連結状態にある回動駆動歯車セグメント(84a)とを有し、
    前記第3の回転軸線(86)は、前記レバー(50)の前記レバー軸線(52)でもある、
    請求項8又は9に記載の燃焼エンジン(1)。
  16. 前記回動駆動歯車(84b)を駆動するウォーム歯車(84c)を更に有し、前記ウォーム歯車(84c)は、前記回動駆動歯車(84b)と噛み合い連結状態にある、
    請求項14又は15に記載の燃焼エンジン(1)。
  17. 前記連結ロッド(30)及び前記案内部材(60)は、ピン型平面状リンク装置の構成部材である、
    請求項1ないし16のいずれか1項に記載の燃焼エンジン(1)。
  18. 前記第2の駆動部材は又、排気バルブを作動させる、
    請求項1ないし17のいずれか1項に記載の燃焼エンジン(1)。
  19. 前記バルブ(70)の最大バルブリフトは、少なくとも5mmである、
    請求項1ないし18のいずれか1項に記載の燃焼エンジン(1)。
  20. 燃焼エンジン(1)の第一の吸気バルブと第二の吸気バルブを作動させるバルブトレーン(2)であって、
    前記燃焼エンジンのシリンダヘッド配置され、前記第一の吸気バルブと第二の吸気バルブを作動させるために第1の回転軸線(14)を中心に回転可能な第1の駆動部材(16)を有し、
    前記第1の駆動部材(16)を駆動する第2の駆動部材(22)であって、第2の回転軸線(24)を中心に回転可能である、第2の駆動部材(22)を有し、
    第1の継手(34)及び第2の継手(36)を備えた連結ロッド(30)を有し、
    前記連結ロッドを案内する案内部材(60)を有し、前記案内部材は、案内部材軸線(66)を中心に回動可能であり、
    バルブばね(72)を有し、
    前記連結ロッド(30)は、その第1の継手(34)により前記第1の駆動部材(16)に結合され、
    前記連結ロッド(30)は、その第2の継手(36)により前記案内部材(60)に結合され、
    前記第1の回転軸線(14)の位置は、前記第2の回転軸線を中心に回動可能であり、前記第1の回転軸線(14)を回動することにより、前記第1の駆動部材(16)の回転角とエンジンサイクルの位相関係が調整可能であり、
    前記バルブトレーン(2)は、前記燃焼エンジン(1)のシリンダヘッド配置されるよう設計されている、
    ことを特徴とするバルブトレーン(2)。
  21. バルブ(70)を作動させるバルブトレーン(2)を有する燃焼エンジン(1)であって、
    前記燃焼エンジンのシリンダヘッド配置され、第1の回転軸線(14)を中心に回転可能な第1の駆動部材(16)を有し、
    前記第1の駆動部材(16)を駆動する第2の駆動部材(22)であって、第2の回転軸線(24)を中心に回転可能である、第2の駆動部材(22)を有し、
    第1の継手(34)及び第2の継手(36)を備えた連結ロッド(30)を有し、
    前記連結ロッドを案内する案内部材(60)を有し、前記案内部材は、案内部材軸線(66)を中心に回動可能であり、
    バルブばね(72)を有し、
    前記連結ロッド(30)及び前記案内部材(60)は、ピン型リンク装置の構成部材であり、
    前記第1の回転軸線(14)の位置は、前記第2の回転軸線を中心に回動可能であり、前記第1の回転軸線(14)を回動することにより、前記第1の駆動部材(16)の回転角とエンジンサイクルの位相関係が調整可能である、
    ことを特徴とする燃焼エンジン(1)。
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