JPH0353446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関用の弁をその閉鎖運動中
に旋回するための装置に関する。旋回のために転
動体を用いる。これらの転動体は一個の基体の軸
を中心にこの軸と同心に設けられて斜めの平面を
もつポケツト状の切欠の中で切線方向に働き転動
体の負荷に際して圧縮できるばねによつてポケツ
トの扁平な側面の方向に負荷されており、ポケツ
ト状の切欠を覆い、弁の開き過程に際して次第に
強くなる負荷を受けて弁ばねによつて弁軸方向に
展張するばね部材と共に作用し、その場合転動体
はばね部材の展張が増すとき弁軸の方向に負荷を
除かれ、それと反対にばね部材が弛緩するときは
ばね部材を基体に対して相対的に旋回するために
負荷が増す。

旋回を惹起するために弁をい開くとき軸方向に
作用し、上昇する弁ばね力を利用する弁装置をオ
ツトー機関及びデイーゼルエンジンに使用するこ
とは知られている。その場合経験上、弁が開くと
きにその角度を数度旋回するが、しかし閉鎖運動
中は、弁座の不要な消耗を防止するために最早旋
回運動しないことが判つている。それに反して重
油で運転されるデイーゼル機関の場合には、うわ
ぐすり状の沈殿が生じなようにするために閉鎖中
の弁の旋回運動が望ましい。その場合でも弁はな
お弁座の上で旋回している。

従来前記の原理で働く二つの弁旋回装置が知ら
れている。それらの装置は閉塞工程中に弁を旋回
させる。ドイツ連邦共和国特許第1955820号明細
書には、開口行程中に旋回する装置と反対に円板
状のばね部材中に蓄えられたエネルギーによつて
旋回を行なわせる装置が記載されている。この態
様で欠点として目立つのは、従来のものと比べて
弁軸方向に大きな構造となり且つ直径が大きいこ
とである。何となればモータ中にある自由に使え
る空間は大てい極く限られているからである。閉
塞行程中の弁旋回の第二の可能性はドイツ連邦共
和国出願公開第3004320号公報中に示されている。
この発明では円板状のばね部材は傾斜ポケツト状
の切欠の中で回転する転動体に負荷をかけ、且つ
負荷を除くために伝達部材として利用される。即
ち圧縮ばねによつて保持された転動体が皿ばねを
動かして、円板状のばね部材の回転が生じ、この
回転が弁の旋回に利用される。その場合、同公開
公報第20頁第15〜28行に記載されているように、
この先行発明は弁の閉塞行程のみが旋回のために
利用されることを目指したものである。しかした
とえば前記公開公報第18頁第７〜30行に記載され
た第６〜８図に記載された装置では、その開き行
程においても閉塞工程と反対方向の旋回を不意に
惹起することがある。すなわち、同公開公報第８
図は弁の閉塞時点を示し、第７図は弁の開き始め
た時点を示している。その第８図の弁の閉塞時点
において圧縮された切線方向ばねは開き行程にお
いて、転動体と皿ばねとの接触を離さないように
作用する。なぜならば、皿ばねは先の閉塞時点に
おいて、環状縁（同公開公報において符号１０２
で表示）から第８図のように離れており、弁が開
き始めた時点で第７図のように瞬間的に接触す
る。したがつて、前記皿ばねと、環状縁１０２と
の接触時点まで、転動体と皿ばねとの接触は離れ
ないという現象が起こり得るからである。

この発明の目的は、従来公知の態様より小さい
弁旋回装置を提供することである。この装置は、
弁を閉鎖運動中に旋回させ、開き工程に際して不
意に旋回を惹起するようなことはない。この発明
の解決策の特徴は、転動体２の位置と同心に且つ
これらの転動体２の弁ばね力のかかる点ｘとの間
の領域でばね部材１に沿つてばね部材１を支える
ころがり部材６を基体３上に設けてあるというも
のである。

即ちばね部材１はその内径と外径の間のほぼ中
心で更に一定数ころがり部材６、たとえばボール
によつて支持されている。ボールは基体３の軸ａ
−ｂを中心に同心に設けられた平らな溝の中を転
がるので、負荷がかかるときにそれによつて形成
されて円形になる球列を介して曲る。前記の、基
体３中のポケツト状の切欠の中にある転動体２は
ばね部材１の内側縁又は外側縁の、平らで同心
の、基体３の溝の中のころがり部材６と同じ側面
にあり、ばね部材１に弁ばねの負荷がかるとばね
部材１の負荷が除かれる。傾斜走行路４の傾斜度
は、すべての旋回抵抗をばね部材１によつて弁ば
ねの軸方向力P₁，P₂から派生した周辺力によつ
て克服することができる程の大きさでなければな
らない。特に扁平な環状円板又は皿ばねという名
称で知られている円錐形成板ばねであるばね部材
１は、旋回工程の際に消費されるエネルギーの仕
事蓄積部として機能する。この発明の特別な利点
は同じ原理で働く公知の態様と比較すると、構造
が簡単で大きさが小さい特に高さの低いことであ
る。

実施例を示した図について更に詳しく説明す
る。

第１図に示した皿ばね１は転動体２ところがり
部材６の上に支承されている。転動体２は基体３
のポケツト状の切欠部の中を転がる。切欠部の中
には展張した皿ばね１の平面に向つて傾斜した走
行路４を設けてある。この走行路上を転動体は角
度αで転動する切線方向ばね８は皿ばね１の負荷
を除いたとき転動体２が常に切欠部の傾斜走行路
４の側面に押しつけられるように働く。カバー７
は、図示していない弁ばねの弁軸ａ−ｂ方向の力
P₁−P₂を皿ばね１に伝える。

この実施例では、球である転動体２に付加して
基体３にやはり球であるころがり部材６が、基体
３の軸（ａ−ｂ）に関して転動体２と同心円状に
配設されている。同心配設は転動体２の走行円の
外側でも内側でも、皿ばね１に対するカバー７の
力が係合点が対応して変化する限り半径方向に行
なうことができる。第１図に示した実施例では皿
ばね１へのカバー７を介して弁ばねの力P₁P₂の
かかる点×は転動体２円内に同心に設けられた支
承ころがり部材６を配設した半径方向の内側縁に
沿つており、一方第３図では外側に沿つているの
で、ころがり部材６も転動体回転円の外側に半径
方向に設けられている。

ころがり部材６は支持点１０を形成するので、
皿ばね１は支持点１０を支持点としたてこの作用
を有する。転動体２と皿ばね１の支持点は符号９
で表わしてある。

基体３中の面圧を減少するためにころがり部材
６は走行溝５の中で動く。ポケツト状の切欠の走
行面も面圧を低下させるための弯曲部を有する。

転動体２ところがり部材６の皿ばね１に対する
支持点９，１０はやはり球走行路とするのが有利
で、皿ばね１の案内が良好に行なわれ、一方では
転動体２ところがり部材６の間、もう一方では皿
ばね１との間の転動圧が回避される。

第１図は皿ばね１が展張していて弁が完全に開
いており、旋回装置の旋回開始前の位置にある転
動体２の状態（位置）を示している。基体３中に
設けられた傾斜各αをもつ傾斜走行路４は第１，
１図に横断面で、第１，２図に平面図で、第１，
３図に半径γの球部分円上の切線方向展開図で示
してある。皿ばね１は弁が開いている場合、基体
３の軸ａ−ｂに関して同心円上に配置された溝５
に案内されたころがり部材６の上に支承され、カ
バー７によつて軸ａ−ｂ方向に負荷される。切線
方向ばね６は予め転動体２をこの転動体が到達可
能な傾斜走行路４の最も浅い深さに押入れている
ので、転動体２は皿ばね１にも走行路４にも接触
する。

弁を閉鎖するときに弁から出た同心の軸方向の
力P₂からP₁に弱まると、展張した皿ばね１が転
動体２に力を及ぼす。転動体２はその比に応じて
走行路４中の周方向の力が成分によつて転がり、
運動を皿ばね１に伝達する。皿ばね１はそれによ
つて転動体２の転動路を往復し、従つてカバー７
と共に基体３の軸ａ−ｂを中心に回転する。

第２図には旋回が終了した状態を示す。転動体
２は走行路４の最深位置にある。転動体２は第
１，２図、及び第１，３図の位置１から第２，２
図及び第２，３図の位置２へころがつており、角
だけ前進し（第２，２図）、ころがり路を位置
１から位置２に進んでいる（第２，３図）。その
結果皿ばね１は角度だけ旋回する。

第３図には、第１図と同じ出発位置にある旋回
装置を示している。但し転動体２の位置が逆で、
これらの転動体は基体３の内縁部に配列してあ
る。球列６は再び基体３と皿ばね１の中実横断面
のほぼ中心にある。前記のような転動体２の位置
に合せて皿ばね１はその外縁部でカバー７によつ
て負荷される。転動体２と球列６によつて皿ばね
１に作用する転動圧を皿ばねから除く別の方法は
二つの球回転リング１１と１２によるものであ
る。第３図の実施態様の機能は第１図のそれと同
じである。旋回終了後は皿ばねの傾斜が第２図と
逆になる。

第１図のものも、第３図のものも、球列６とし
てのころがり部材の公知の態様の完全な軸方向こ
ろがり軸受、たとえば軸方向ボールベアリング、
ころ軸受、針軸受に替えるのが有利な場合もあ
る。その他、旋回装置の両方の態様を公知の仕方
で、旋回させるべき弁の弁棒端部に旋回装置を固
定するための弁円錐体片を収容するために基体３
中に内側の円錐体を入れることによつて実施する
ことができる。

〔発明の効果〕

ころがり部材６のばね部材１に対する支持点１
０を、弁ばね力P₁，P₂がばね部材１にかかる点
ｘと、転動体２のばね部材１に対する支持点９と
の間に設けたので、小型のばね部材１でも敏感に
作動し、装置全体を小型に特に高さを低くするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１，１図：弁が開いているときの旋回装置の
断面図、第１，２図：第１，１図Ｃ−Ｄ矢視図、
第１，３図：第１，１図Ａ−Ｂ矢視図、第２，１
図：旋回過程の終つたときの断面図、第２，２
図：第２，１図Ｇ−Ｈの矢視図、第２，３図：第
２，１図Ｅ−Ｆの矢視図、第３，１図：ころがり
部材６が転動体２の外側に設けたときの弁が開い
ているときの旋回装置の断面図、第３，２図：第
３，１図、Ｌ−Ｍ矢視図、第３，３図：第３，１
図Ｊ−Ｋ矢視図、 （第１〜２図）、１：ばね部材、皿ばね、２：
転動体、３：基体、４：傾斜走行路、５：走行
溝、６：ころがり部材、７：カバー、８：切線方
向ばね、９：転動体２の支持点、１０：ころがり
部材６の支持点、P₁，P₂：弁ばね力、ｘ：弁ば
ね力P₁，P₂のばね部材１にかかる点、（第３図）
１１：球回転リング（転動体２の）、１２：球回
転リング（ころがり部材６の）、ａ−ｂ：基体３
の軸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転動体を用いて弁の閉鎖運動中に内燃機関用
   の弁を旋回させるための装置で、 基体３の軸ａ−ｂと同心に設けられたポケツト
   状の切欠の中に転動体２が収容され、 このポケツト状の切欠は傾斜走行路４を有する
   とともに、転動体２を傾斜走行路４の浅い部分に
   向けて押圧する切線方向ばね８を収納しており、
   かつこのポケツト状の切欠を覆うばね部材１を備
   え、このばね部材１は弁の開き過程の際に弁ばね
   の弁軸ａ−ｂ方向の負荷P₁が増大し、展張し、
   反対に弁の閉鎖過程において、弁ばねの弁軸ａ−
   ｂ方向の負荷P₂が減少すると展張状態から原形
   状に復元して、ばね部材１が内燃機関用の弁とと
   もに旋回する装置において、 転動体２のばね部材１への支持点９と、ばね部
   材１に弁ばね力（P₁，P₂）がかかる点ｘとの間
   に基台３上に載置さればね部材１を支持するころ
   がり部材６の支持点１０が位置する、 ことを特徴とする、内燃機関用弁を旋回させるた
   めの装置。 ２ ばね部材１を円錐形リング板として構成し
   た、特許請求の範囲１記載の装置。 ３ ばね部材１を扁平なリング板として構成し
   た、特許請求の範囲１記載の装置。 ４ 基体３が転動体２ところがり部材６を案内す
   るための深い走行路を有する、特許請求の範囲１
   〜３の何れか一に記載の装置。 ５ ばね部材１と転動体２の間に転動体走行リン
   グ１１を設けた、特許請求の範囲１〜３の何れか
   一に記載の装置。 ６ ばね部材１ところがり部材６との間に球走行
   リング１２を設けた、特許請求の範囲１〜３、５
   の何れか一に記載の装置。 ７ ころがり部材６が軸方向ころがり軸受中に設
   けられた、特許請求の範囲１〜６の何れか一に記
   載の装置。 ８ 基体３が中心開口部を有し、この開口部の裏
   面が、旋回する弁の弁棒端部に装置を固定するた
   めの円錐体片を収容する内部円錐体をそなえた、
   特許請求の範囲１〜７の何れか一に記載の装置。