JP7351606B2 - 可変動バルブ・トレイン - Google Patents

Description

本発明は、内燃エンジン用の可変動バルブ・トレイン（variablen Ventiltrieb：弁駆動装置、弁機構）に関する。

内燃エンジン（機関）の動作期間中に内燃エンジンのガス交換バルブの切換え時間およびバルブ・リフトまたはストロークを変化させるために可変動バルブ・トレインを使用することは、一般的に知られている。従来技術では、多種の可変動バルブ・トレインが知られている。

米国特許出願公開第２００５／０１５０４７２号には、可変動バルブ・トレインの例が開示されている。その可変動バルブ・トレインは、エンジンの固定部分に回転可能に取り付けられていてカムを含むカムシャフトを有する。第１のロッカ・アームは、エンジンの固定部分に旋回可能に（ピボット式に）取り付けられる。第１のロッカ・アームは、エンジン・バルブのシャフトに係合する。回転可能なドラムは、エンジンの固定部分によって支持され、カムを少なくとも部分的に包囲する。第２のロッカ・アームは、ドラムに旋回可能に取り付けられる。ドラムを回転させるための制御要素が設けられる。第２のロッカ・アームは、カムシャフトのカムに追従（従動）するカム・フォロワを有する。第１のロッカ・アームは、第２のロッカ・アームの支持面に接触するローラを有する。

既知の可変動バルブ・トレイン、例えば米国特許出願公開第２００５／０１５０４７２号による可変動バルブ・トレイン、の欠点は、これらがしばしば複雑な構造設計、多数の部品および／または大きい設置空間を有することである。

米国特許出願公開第２００５／０１５０４７２号 米国特許出願公開第２００５／０１５０４７２号

従って、本発明の目的は、従来技術における欠点を解消することができる改良された可変動バルブ・トレインを実現することである。特に、その可変動バルブ・トレインは、簡単な構造設計、少ない部品および／または小さい設置空間を有するものである。

その目的は、独立請求項に記載の可変動バルブ・トレインによって達成される。有利な他の展開形態が従属請求項および明細書に示されている。

可変動バルブ・トレインは内燃エンジンに適している。可変動バルブ・トレインは、カムを有するカムシャフトを有する。可変動バルブ・トレインは、内燃エンジンの少なくとも１つのガス交換バルブを作動させるための第１種てこ型（センターピボット式）のロッカ・アーム（Kipphebel）を有する。可変動バルブ・トレインは、旋回（スイベル）レバー要素を有し、特に、支持面または接触面およびカム・フォロワを有する旋回レバー・クリッセまたはゲート部（kulisse：伝達規制ゲート部）を有する。その支持面は、ロッカ・アームに、作動的に連結され、特に接触し、カム・フォロワはカムのカム輪郭に追従する。可変動バルブ・トレインは第１のレバー・アームを有し、第１のレバー・アームは、旋回レバー要素を旋回可能に支持し、当該旋回シャフトの長手方向軸を中心として（の周りで）旋回するように被駆動旋回シャフトに連結される。

その可変動バルブ・トレインでは、ロッカ・アームへのカム輪郭の可変な伝達が、旋回レバー要素を第１のレバー・アームに旋回可能に連結する旋回軸（またはシャフト）の位置（position：配置、姿勢、方位）を変化させることによって、可能になる。具体的には、レバー・アームを旋回シャフトで変位させることによって、旋回軸の位置（配置）が変化し、それによって、旋回レバー要素の変位運動が生じる。ロッカ・アーム、旋回レバー要素およびカムの相互間の各接触位置（配置）は、そのプロセスにおいて変化する。変更された各接触位置（配置）を用いて、旋回レバー要素を介したカム輪郭のロッカ・アームへの種々の“伝達”（Uebersetzungen、transmissions：トランスミッション）を実現することができ、従って最大バルブ・リフトまたはストローク（Ventilhubs）の高さに影響を与えることができる。

バルブ・トレインの可変動性を確実に得るためには、非可変動のバルブ・トレインとの関係（比較）では、少しだけの（僅かな）追加的な部品しか必要ではない。これら（部品）には、特に、第１のレバー・アームおよび旋回レバー要素が含まれる。また、比較的簡単な構造によって、堅牢なシステムが可能になり、構成に応じて少しの僅かな追加的な設置空間しか必要でない。

旋回レバー要素の支持面および旋回レバー要素のカム・フォロワは、少なくとも１つのガス交換バルブを作動させるように、ロッカ・アームをカムに動作的に連結することができることが、好ましい。

例示的な実施形態では、ロッカ・アームは、旋回シャフトの周りで旋回可能であるように、取り付けられる。追加的または代替的に、旋回シャフトは、第１種てこ型ロッカ・アーム用の第１種てこ型（センターピボット式）ロッカ・アーム軸（シャフト）（Kipphebelachse）として機能する。そのような構成では、第１のレバー・アームを旋回させるためのシャフトと、そのロッカ・アームとの旋回可能な連結のためのロッカ・アーム軸とを、互いに別々に設ける必要がないので、可変動バルブ・トレインの設置空間が大幅に削減される。

別の例示的な実施形態では、旋回シャフトを回転させると、それによって第１のレバー・アームおよび旋回レバー要素が旋回し、それによって、旋回レバー要素からロッカ・アームへのカムのカム輪郭の伝達を変化させること、特に連続的に変化させること、が可能になる。少なくとも１つのガス交換バルブに伝達されるバルブ・リフト（ストローク）曲線は、第１のレバー・アームを旋回させることによって第１のレバー・アームおよび旋回レバー要素を旋回可能に連結する旋回軸（シャフト）の位置（配置）を変えることによって、変えることができる。

別の展開形態では、少なくとも１つのガス交換バルブの最大バルブ・リフトを変えるためのその伝達（トランスミッション）は、可変であり、特に少なくとも１つのガス交換バルブのゼロ・リフトまで可変である。これの利点は、ガス交換バルブを通って流れるガスの量を、可変動バルブ・トレインによって変化させることができ、特にガス交換バルブを閉じた状態に保つことによってガスの量を遮断するようになるまで、変化させることができることであり、これは、例えばシリンダ（気筒）の非可動化（除勢、作動停止）に使用することができる。

実施形態の変形例では、第１のレバー・アームは、旋回シャフトに回転不能に連結される。強固な連結によって、旋回シャフトの回転運動を第１のレバー・アームに直接伝えて、旋回シャフトを旋回させるようにすることが、可能である。第１のレバー・アームは、旋回シャフトに回転不能に直接連結されてもよく、または旋回シャフトを包囲する例えばスリーブのような１つまたは幾つかの中間要素を介在させることによって、旋回シャフトに間接的に回転不能に連結されてもよい。

また、第１のレバー・アームと旋回シャフトの間に別の連結を使用して、それによって旋回シャフトを回転させつつ第１のレバー・アームを旋回させることも、可能である。

別の実施形態の変形例では、旋回レバー要素は、カム・フォロワを介してカムのカム輪郭に追従しながら、第１のレバー・アームに対して旋回される。代替的にまたは追加的に、第１のレバー・アームおよび旋回レバー要素を一緒に旋回可能に結合する旋回軸（シャフト）が設けられる。その結果、旋回レバー要素と第１のレバー・アームの間の旋回可能な連結（旋回軸（シャフト））によって、次のような２つの作業を行うことができる。即ち、一方では、それによって、カムのカム輪郭に追従するように旋回レバー要素を旋回させることが、可能になる。他方では、その連結（旋回軸（シャフト））は、旋回レバー要素用のサスペンション（suspension、Aufhaengung：緩衝（懸架）装置）として機能し、それ（サスペンション）の位置（配置）は、少なくとも１つのガス交換バルブのバルブ・リフト曲線を変化させるように、第１のレバー・アームによって変えることができる。

一実施形態では、ロッカ・アームは、支持面に接触するための回転可能なローラを有する。その回転可能なローラは、支持面上に載ることができる。支持面は、連続的な経路または湾曲もしくは曲線（Verlauf：進行）を有することができる。その回転可能なローラによって、可変動バルブ・トレインの連続的な調整または変位（Verstellung）を可能にすることができる。

別の展開形態では、旋回レバー要素のカム・フォロワおよびロッカ・アームの回転可能なローラは、同じ設計構造（デザイン）または形状若しくは形態を有する（ausgebildet）ことができる。その結果、カム・フォロワおよびロッカ・アームのローラを、同じまたは同形の部品として構成することができる。これによって、部品の多様性または相違性が減少する。

別の例示的な実施形態では、支持面は、凹状形状の設計構造を有する。しかし、支持面は、平坦状または凸状とすることもできる。これは、バルブ・トレインの選択されたレバー比（てこ比）に依存する。

実施形態の変形例では、旋回シャフトは、３６０°未満の限定された角度範囲内でのみ、特に１２０°未満の角度範囲内でのみ、回転することができる。これは、ロッカ・アーム上へのカム輪郭の伝達を変化させるように、旋回レバー要素を旋回させるために小さい角度範囲内で第１のレバー・アームを旋回させるだけで済む、という事実から来る。旋回シャフトを回転させるためのその限定された必要な角度範囲によって、旋回シャフトの駆動ユニットと、駆動ユニットと旋回シャフトの間の連結とに影響を与えることができる。

旋回シャフトは、好ましくは内燃エンジンのシリンダ・ヘッド上に固定されたベアリング・ブロックに、回転可能に取り付けることができることが好ましい。

別の実施形態の変形例では、可変動バルブ・トレインは、旋回シャフトを介し、および特に旋回軸（シャフト）を介して、第１のレバー・アームに連結される第２のレバー・アームを有する。特に、第１のレバー・アームおよび第２のレバー・アームは、ロッカ・アームの両側に配置することができる。その２つのレバー・アームによって、旋回レバー要素のための特に信頼性ある装着または支持が、可能になる。ロッカ・アームの両側の配置は、設置空間の点（理由）で有利であり得る。

第１のレバー・アームは、第２のレバー・アームと同様に設計できることが、好ましい。その結果、第１のレバー・アームおよび第２のレバー・アームは、同じまたは同形の部品として構成することができる。これによって、部品の多様性または相違性が減少する。

一実施形態では、可変動バルブ・トレインは、さらに、旋回シャフト上に回転不能に配置されたスリーブを有する。第１のレバー・アームおよび／または第２のレバー・アームは、スリーブ上に回転不能に配置される。ロッカ・アームは、スリーブの周りに旋回可能であるように、配置される。これによって、スリーブ、レバー・アームおよびロッカ・アームを含んでなるアセンブリ（組立体）を予め組み立てて次いで旋回シャフトに回転不能に連結することができるので、可変動バルブ・トレインのアセンブリを大幅に簡単化することができる。これによって、特に、内燃エンジンの複数のシリンダ用の複数の可変動バルブ・トレインを有する各実施形態において、その搭載性を改善することができる。

別の実施形態では、旋回レバー要素は、ロッカ・アームとカムシャフトの間に配置される。これは、設置空間の点（理由）で有利である。

別の例示的な実施形態では、可変動バルブ・トレインは、旋回シャフトを回転させるための駆動ユニットを有する。駆動ユニットは、旋回シャフトに駆動的に連結される。駆動ユニットは、旋回シャフトを限定された角度範囲内でのみ回転させるような形態で、旋回シャフトに連結することができ、および／または、そのような形態で旋回シャフトを限定された角度範囲内でのみ回転させる形態で、設計することができる。例えば、或る角度範囲を有する対応する電気サーボモータを使用することができる。

代替的に、可変動バルブ・トレインは、アクチュエータ（作動装置）、例えば、第１のレバー・アームを旋回させるために第１のレバー・アームに接触するよう設計されたアクチュエータ、を有することができる。そのレバー・アームは、例えば、そのアクチュエータを介して多段階（特に、２段階）で調節することができる。第１のレバー・アームを調整するためにそのアクチュエータを使用するとき、各シリンダに少なくとも１つのアクチュエータを設ける必要がある。さらに、第１のレバー・アームの調整を制限するための止め具（Anschlaege）を設けることができる。

別の実施形態では、可変動バルブ・トレインは、カムシャフトの位相を調整するようにカムシャフトに連結されるカムシャフト調整器を有する。これによって、特に、バルブ・リフト曲線を移動（シフト）させることができるので、即ち複数または１つのガス交換バルブの開閉タイミング（時機）を変えることができるので、可変動バルブ・トレインの可変動性を増大させることが可能になる。

本発明は、自動車、特にユティリティ・ビークルまたは商用車（例えば、バスまたはトラック）において、特に有利に使用することができる。その自動車は、ここで開示されるような可変動バルブ・トレインを有するものである。

しかし、自動車に含まれていない内燃エンジンにおいて可変動バルブ・トレインを使用することも可能である。これには、例えば、静止内燃エンジン、船舶または機関車の内燃エンジンが含まれ得る。

上述の本発明の好ましい実施形態および特徴は、必要に応じて互いに組み合わせることができる。本発明の他の詳細および利点を、図面を参照して以下で説明する。

図１は、可変動バルブ・トレインのカム・フォロワがカムシャフトのカムの基礎円領域に接触している状態にある例示的な可変動バルブ・トレインの断面図を示している。 図２は、可変動バルブ・トレインのカム・フォロワがカムシャフトのカムのバルブ・リフト領域に接触している状態にある例示的な可変動バルブ・トレインの別の断面図を示している。 図３は、例示的な可変動バルブ・トレインの斜視図を示している。 図４は、旋回シャフトの長手方向軸および旋回軸を有する断面と共に、例示的な可変動バルブ・トレインの別の断面図を示している。 図５は、例示的な可変動バルブ・トレインを用いて生成され得る例示的なバルブ・リフト制御曲線を示している。

各図に示された実施形態は、互いに少なくとも部分的に対応し、従って、同様のまたは同じ部分には同じ参照符号を付して、それらを説明するために、繰り返しを避けるために他の実施形態または図の説明が参照される。

図１および４は、可変動バルブ・トレインまたは弁駆動装置（variablen Ventiltrieb）１０を示している。可変動バルブ・トレイン１０は、２つのガス交換バルブ１２（特に図３を参照）、例えば吸気（吸入）弁または排気（排出）弁、を作動させる。可変動バルブ・トレイン１０は、自動車の、特に商用車の、内燃エンジンに収容することができる。また、その可変動バルブ・トレインは、１つのガス交換バルブのみを作動させることも、可能である。同様に、その可変動バルブ・トレインは、バルブ・ブリッジを介して幾つかのガス交換バルブを作動させることも、可能である。

可変動バルブ・トレイン１０は、カムシャフト１４、旋回（スイベル）レバー要素１６、２つのレバー・アーム（Hebelarme）１８、２０、および第１種てこ型（センターピボット式）ロッカ・アーム（Kipphebel）２２を有する。

カムシャフト１４は、回転可能に支持されまたは装着され、カム２４を有する。幾つかの実施形態では、カムシャフト１４は、カムシャフト１４の位相を調整するためのカムシャフト調整器（アジャスタ）２６に連結することができる。カムシャフト調整器２６は、図２に概略的に示されている。具体的には、カムシャフト調整器２６は、内燃エンジンのクランクシャフトを介して駆動装置に対して時計回りまたは反時計回りの所定の角度分だけカムシャフト１４を回転させることができる。その結果、ガス交換バルブ１２の開閉タイミング（時機）を移動（シフト）させることができる。

旋回レバー要素１６はカム・フォロワ２８を支持する。カム・フォロワ２８は、カムシャフト１４が回転している間、カム２４のカム輪郭に追従する。カム・フォロワ２８は、カム・フォロワ軸（またはシャフト）３０の周りを回転できるように取り付けられたローラとして、設計される。カム・フォロワ軸（シャフト）３０は、カム・フォロワ軸（シャフト）３０の両端部で旋回レバー要素１６のフォーク部（二股部）３２によって支持される。フォーク部３２は、旋回レバー要素１６の第１の端部に配置される。

旋回レバー要素１６は、フォーク部３２とは反対側に位置する旋回レバー要素１６の両端部のうちの一方において、レバー・アーム１８、２０に旋回可能に結合される。カムシャフトの回転中にカム・フォロワ２８がカム２４のカム輪郭に追従している間に、旋回レバー要素１６は、レバー・アーム１８、２０に対して旋回される。旋回レバー要素１６は、支持面または接触面３４を有する。支持面３４は、ロッカ・アーム２２用の接触面として機能する。支持面３４は、凹状に伸びまたは延在し、旋回レバー要素１６の上側に配置される。従って、旋回レバー要素１６は、ロッカ・アーム２２用のクリッセまたはゲート部（摺動伝達規制ゲート部材）または連結リンク（Kulisse：スライド・ブロック、クランク、揺動レバー）として機能する。

レバー・アーム１８、２０は旋回シャフト３６に回転不能に連結されていて、旋回シャフト３６と共に回転するようにされる。具体的には、レバー・アーム１８、２０は、旋回シャフト３６が旋回シャフト３６の長手方向軸（縦軸）Ａを中心として回転する間に、回転する。旋回シャフト３６は、同時に、第１種てこ型ロッカ・アーム２２用の第１種てこ型（センターピボット式）ロッカ・アーム軸（シャフト）（Kipphebelachse）として機能する。これは、レバー・アーム１８、２０を旋回させロッカ・アーム２２を旋回可能に支持するために別個の軸（シャフト）を設ける必要がないので、設置空間の点（理由）で、特に有利である。

レバー・アーム１８、２０は、旋回シャフト３６および旋回軸（シャフト）３８を介して互いに連結される。レバー・アーム１８、２０は、ロッカ・アーム２２の両側の端部に配置される。レバー・アーム１８、２０は、フォーク部３２とは反対側にある旋回レバー要素１６の一端部において旋回レバー要素１６を把持する。レバー・アーム１８、２０は、旋回軸３８を介して旋回レバー要素１６を支持して、旋回レバー要素１６がレバー・アーム１８、２０に対して旋回できるようにされる。ここで、旋回レバー要素１６は、例えば、旋回軸３８に回転不能に連結され、旋回軸３８はレバー・アーム１８、２０に回転可能に取り付けられる。代替的に、旋回レバー要素１６は、旋回軸３８の周りに旋回するように設けることができる。また、例えば、その旋回レバー要素を支持する唯１つのレバー・アームを設けることも、可能である。

図４に示されているように、レバー・アーム１８、２０は、スリーブ４０を介して旋回シャフト３６に連結される。具体的には、レバー・アーム１８、２０はスリーブ４０に回転不能に連結され、スリーブ４０は、旋回シャフト３６に回転不能に連結される。例えば、その回転不能な連結は、溶接、接着剤結合、ボルト止め、連結、等による適切な嵌合（フィット）で実現され得る。

図２は、駆動ユニット４２、例えば電気的駆動装置、の概略図を提示している。駆動ユニット４２は、旋回シャフト３６に連結されて、旋回シャフト３６が、少なくとも所定の角度範囲内で、例えば３６０°未満の角度範囲内、特に９０°未満の角度範囲内で、回転することができる。その角度範囲は、可変動バルブ・トレイン１０の各レバー・アーム長に応じて決まり、例えば、示された例におけるように、２０°未満とすることもできる。旋回シャフト３６を回すと、それによってレバー・アーム１８および２０が旋回する。その理由は、これら（両レバー・アーム）が旋回シャフト３６に回転不能に連結されているからである。レバー・アーム１８および２０を旋回させると、それによって旋回レバー要素１６が旋回する。ここで、旋回レバー要素１６は、ロッカ・アーム２２およびカムシャフト１４に対して位置（配置）を変化させる。これによって、旋回レバー要素１６を介してロッカ・アーム２２にカム２４のカム輪郭を伝達する狙い通りの影響を与えることが、可能になり、それ（ロッカ・アーム）が、ガス交換バルブ１２を最終的に作動させ、これを以下でより詳細に説明する。

また、駆動ユニット４２の代替手段として、アクチュエータ４３を設けることができる。例えば、アクチュエータ４３は、第１のレバー・アーム１８および／または第２のレバー・アーム２０に接触して、第１および第２のレバー・アーム１８を旋回させるようにすることができる。既に述べたように、レバー・アーム１８、２０を旋回させると、それによって旋回レバー要素１６が旋回する。そのような実施形態では、レバー・アーム１８、２０は、旋回シャフト３６に回転可能に連結することができ、これ（旋回シャフト）は従って旋回軸（シャフト）としてのみ機能する。

旋回シャフト（ロッカ・アーム軸（シャフト））３６の回転を可能にするために、旋回シャフト３６は、例えば滑りベアリング（軸受）またはローラ（ころ）ベアリングを介して、ベアリング・ブロック４４内に回転可能に取り付けられる（図３参照）。例えば、ベアリング・ブロック４４は、複数のネジ（図示せず）によって、内燃エンジンのシリンダ・ヘッドに固定（締結）することができる。

再び図４を参照すると、ロッカ・アーム２２は、スリーブ４０の周りで旋回可能であり、従って旋回シャフト３６の周りに旋回可能であるように、取り付けられる。可変動バルブ・トレイン１０のアセンブリ（組立体）は、一方の旋回シャフト３６と、他方のレバー・アーム１８、２０およびロッカ・アーム２２との間に中間要素としてスリーブ４０を設けることによって、簡素化することができる。特に、レバー・アーム１８、２０、ロッカ・アーム２２およびスリーブ４０を含んでなるアセンブリを先に組み立てることができ、ここで、レバー・アーム１８、２０はスリーブ４０に回転不能に連結され、ロッカ・アーム２２はスリーブ４０の周りに回転可能に配置される。そのとき、スリーブ４０は、旋回シャフト３６に回転不能に連結することができる。他の実施形態では、例えば、レバー・アーム１８、２０は、旋回シャフト３６に直接的に（即ち、（周囲に）スリーブを介在させることなく）回転不能に連結することができる。代替的にまたは追加的に、ロッカ・アーム２２は、旋回シャフト３６に直接的に（即ち、スリーブを介在させることなく）旋回可能に連結することができる。レバー・アーム１８、２０が旋回シャフト３６に回転不能に連結され、ロッカ・アーム２２が旋回シャフト３６に旋回可能に連結される、という他の構成を実現することも、可能である。

ロッカ・アーム２２は、ローラ・シャフトまたは軸５０を介して回転可能なローラ軸（シャフト）４８を支持するフォーク部（二股部）４６を有する。回転可能なローラ４８は、旋回レバー要素１６の支持面３４に接触している。旋回レバー要素１６のカム・フォロワ２８、およびロッカ・アーム２２の回転可能なローラ４８は、概略的に同じ力を伝達するので、同じ設計構造を有することができ、部品の多様性を低減するようになっている。ロッカ・アーム２２は、例えばボール・ジョイント（球継ぎ手）フット部（足状部）（Kugelfuess、ball-joint foot）（象の足部（Elefantenfuss）、図示せず）を介して、ガス交換バルブ１２を作動させる。

図１および２は、可変動バルブ・トレイン１０が、動作期間中に、カムシャフト１４とガス交換バルブ１２の間の作動的な連結をどのように確立するか、を示している。図１において、カム・フォロワ２８は、カム２４の基礎円領域に接触している。図２では、カム・フォロワ２８は、カム２４のバルブ・リフト領域に接触している。具体的には、カム・フォロワ２８がカム２４のカム輪郭に追従するので、カム２４のカム輪郭のバルブ・リフト領域によって、旋回レバー要素１６は旋回軸（シャフト）３８の周りを旋回するようにされる。旋回レバー要素１６を旋回軸３８の周りで旋回させると、ローラ４８が支持面３４に接触しているので、ロッカ・アーム２２は旋回シャフト３６の周りで旋回するようになる。特に、旋回レバー要素１６が上向きに旋回させられるとき、カム２４の上昇ランプ（斜面）によって、ローラ４８は支持面３４上で上向きに転がるようにされる。ロッカ・アーム２２は、旋回シャフト３６の周りを旋回させられる。ロッカ・アーム２２を旋回させている間に、ガス交換バルブ１２は作動される（開かれる）。カム２４の下降ランプ（傾斜）の結果として、旋回レバー要素１６を下向きに旋回させている間に、ローラ４８は支持面３４上で下向きに転がる。ロッカ・アーム２２は、戻るように旋回させられる。それとは対照的に、カム２４のカム輪郭の基礎本円領域では、旋回レバー要素１６の旋回が生じず、従ってロッカ・アーム２２の旋回も生じない。

図５は、可変動バルブ・トレイン１０で調整することができるガス交換バルブ１２の例示的なバルブ・リフト曲線を示している。旋回シャフト３６の設定回転角および支持面３４の輪郭（外形）に応じて、種々のバルブ・リフト（バルブ・リフト最大値（Ventilhubmaxima））を設定することができる。特に、ガス交換バルブ１２のゼロ・リフト状態を生じさせることも、可能である。図１および２を参照すると、旋回シャフト３６を時計回りに調節すると、ガス交換バルブ１２のバルブ・リフト最大値が増大する。これとは対照的に、旋回シャフト３６を反時計回りに調整すると、ガス交換バルブ１２のバルブ・リフト最大値が減少する。この効果は、旋回シャフト３６を調整すると、カムシャフト１４およびローラ４８に対する旋回軸（シャフト）３８の位置（配置）に影響を与える、ことによって、達成される。旋回軸３８を移動させると、カムシャフト１４とローラ４８の間のレバー比（てこ比）が変化し、従ってカム輪郭（profile）からガス交換バルブ１２への伝達（トランスミッション）率（比）が変化する。旋回軸３８を移動させると、支持面３４の別のクリッセまたはゲート部輪郭（プロファイル、外形）部分が、カム・タップ（tap：コツコツとたたく動作）に入るようになる（ローラ４８に接触するようになる）。これによって、最終的に、バルブ・リフト高さに影響を与えることが、可能になる。

旋回レバー要素１６の支持面３４は、図５に示されたバルブ・リフト曲線を達成するように特別に設計されることとなる。支持面３４の例示的な凹面形状または湾曲もしくは曲線（Verlauf、進行）は、レバー・アーム１８を調整することによって、所望通りにバルブ・リフト曲線のバルブ・リフト最大値が影響を受けるような形態で、設計される必要がある。例えば、支持面３４は、カムシャフト１４、カム２４、カム・フォロワ２８、旋回レバー要素１６、第１のレバー・アーム１８、第２のレバー・アーム２０、ローラ４８、ロッカ・アーム２２、旋回シャフト３６、旋回軸（シャフト）３８およびガス交換バルブ１２の配置および各寸法に応じて（の関数として）構成する必要がある。

また、カムシャフト調整器２６との組合せで、バルブ・リフト曲線を（図５の横軸に沿って）移動させることもでき、その結果、（バルブ）開閉タイミング（時機）を変えることができる。

本発明は、上述の好ましい例示的な実施形態に限定されない。むしろ、本発明の概念を同様に利用し、従って保護の範囲内に入る多数の変形例および派生物が、可能である。特に、本発明は、引用する請求項とは関係なく、従属請求項の構成および特徴の保護も請求する。特に、従属請求項の特徴は、独立請求項１の第１のレバー・アームと旋回レバー要素の間の支持面、旋回シャフトおよび／または旋回可能な連結、の存在および設計に関する特徴と無関係に（独立して）も開示される。

１０ 可変動バルブ・トレイン
１２ ガス交換バルブ
１４ カムシャフト
１６ 旋回レバー要素
１８ 第１のレバー・アーム
２０ 第２のレバー・アーム
２２ 第１種てこ型（センターピボット式）ロッカ・アーム
２４ カム
２６ カムシャフト調整器
２８ カム・フォロワ
３０ カム・フォロワ軸（またはシャフト）
３２ フォーク部
３４ 支持面
３６ 旋回シャフト
３８ 旋回軸（またはシャフト）
４０ スリーブ
４２ 駆動ユニット
４３ アクチュエータ
４４ ベアリング・ブロック
４６ フォーク部
４８ ローラ
５０ ローラ軸（またはシャフト）
Ａ 長手方向軸

Claims (23)

1. 内燃エンジン用の可変動バルブ・トレイン（１０）であって、
   カム（２４）を有するカムシャフト（１４）と、
   前記内燃エンジンの少なくとも１つのガス交換バルブ（１２）を作動させるための第１種てこ型のロッカ・アーム（２２）と、
   支持面（３４）およびカム・フォロワ（２８）を有する旋回レバー要素（１６）と、
   を含み、
   前記支持面（３４）は、前記ロッカ・アーム（２２）に作動的に連結され、前記カム・フォロワ（２８）は前記カム（２４）のカム輪郭に追従するものであり、
   さらに、前記旋回レバー要素（１６）を旋回可能に支持し、被駆動旋回シャフト（３６）の長手方向軸（Ａ）を中心として旋回するように前記被駆動旋回シャフト（３６）に連結される第１のレバー・アーム（１８）を含む、
   可変動バルブ・トレイン（１０）。
2. 前記旋回レバー要素（１６）が旋回レバー・クリッセまたは旋回レバー・ゲート部である、請求項１に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
3. 前記支持面（３４）は前記ロッカ・アーム（２２）に作動的に接触するものである、請求項１または２に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
4. 前記ロッカ・アーム（２２）は、前記被駆動旋回シャフト（３６）の周りに旋回可能であるように取り付けられ、および／または
   前記被駆動旋回シャフト（３６）は、前記ロッカ・アーム（２２）用のロッカ・アーム軸として機能するものである、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
5. 前記被駆動旋回シャフト（３６）を回転させることによって、前記第１のレバー・アーム（１８）および前記旋回レバー要素（１６）が旋回し、前記旋回レバー要素（１６）から前記ロッカ・アーム（２２）への前記カム（２４）のカム輪郭の伝達を変化させることが可能になる、請求項１乃至４のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
6. 前記被駆動旋回シャフト（３６）を回転させることによって、前記第１のレバー・アーム（１８）および前記旋回レバー要素（１６）が旋回し、前記旋回レバー要素（１６）から前記ロッカ・アーム（２２）への前記カム（２４）のカム輪郭の伝達を連続的に変化させることが可能になる、請求項１乃至４のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
7. 前記少なくとも１つのガス交換バルブ（１２）の最大バルブ・リフトを変えるための前記伝達は可変なものである、請求項５または６に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
8. 前記少なくとも１つのガス交換バルブ（１２）の最大バルブ・リフトを変えるための前記伝達は、前記少なくとも１つのガス交換バルブ（１２）のゼロ・リフトまで可変なものである、請求項５または６に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
9. 前記第１のレバー・アーム（１８）は、前記被駆動旋回シャフト（３６）に回転不能に連結されるものである、請求項１乃至８のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
10. 前記旋回レバー要素（１６）は、前記カム・フォロワ（２８）を介して前記カム（２４）のカム輪郭に追従しつつ、前記第１のレバー・アーム（１８）に対して旋回させられ、および／または
    旋回軸（３８）が、前記第１のレバー・アーム（１８）および旋回レバー要素（１６）を一緒に旋回可能に結合する、
    請求項１乃至９のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
11. 前記ロッカ・アーム（２２）は、前記支持面（３４）に接触するための回転可能なローラ（４８）を有するものである、請求項１乃至１０のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
12. 前記旋回レバー要素（１６）の前記カム・フォロワ（２８）、および前記ロッカ・アーム（２２）の前記回転可能なローラ（４８）は、同じ設計構造を有するものである、請求項１１に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
13. 前記被駆動旋回シャフト（３６）は、３６０°未満の限定された角度範囲内でのみ回転可能なものである、請求項１乃至１２のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０） 。
14. 前記限定された角度範囲が１２０°未満の角度範囲である、請求項１３に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
15. 前記可変動バルブ・トレイン（１０）は、さらに、前記第１のレバー・アーム（１８）に前記被駆動旋回シャフト（３６）を介して連結される第２のレバー・アーム（２０）を含むものである、請求項１乃至１４のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
16. 前記可変動バルブ・トレイン（１０）は、さらに、前記第１のレバー・アーム（１８）に前記被駆動旋回シャフト（３６）を介しおよび旋回軸（３８）を介して連結される第２のレバー・アーム（２０）を含むものである、請求項１乃至１４のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
17. 前記第１のレバー・アーム（１８）および第２のレバー・アーム（２０）が前記ロッカ・アーム（２２）の両側に配置される、請求項１５または１６に記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
18. 前記可変動バルブ・トレイン（１０）は、さらに、前記被駆動旋回シャフト（３６）に回転不能に配置されたスリーブ（４０）を含み、
    前記第１のレバー・アーム（１８）は前記スリーブ（４０）に回転不能に配置され、前記ロッカ・アーム（２２）は、前記スリーブ（４０）の周りに旋回可能であるように配置されるものである、
    請求項１乃至１７のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
19. 前記旋回レバー要素（１６）は、前記ロッカ・アーム（２２）と前記カムシャフト（１４）の間に配置されるものである、請求項１乃至１８のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
20. 前記被駆動旋回シャフト（３６）を回転させるための駆動ユニット（４２）、または
    前記第１のレバー・アーム（１８）を旋回させるために前記第１のレバー・アーム（１８）に接触するよう設計されたアクチュエータ（４３）
    をさらに含む、請求項１乃至１９のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
21. さらに、前記カムシャフト（１４）の位相を調整するように前記カムシャフト（１４）に連結されるカムシャフト調整器（２６）を含む、請求項１乃至２０のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）。
22. 請求項１乃至２１のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）を含む自動車。
23. 請求項１乃至２１のいずれかに記載の可変動バルブ・トレイン（１０）を含むユティリティ・ビークル。

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