JPH0650047B2

JPH0650047B2 - 往復動ピストン型内燃機関のための弁制御装置

Info

Publication number: JPH0650047B2
Application number: JP61071396A
Authority: JP
Inventors: ヘルムート・レムボルト; マンフレート・ルオフ; ヴアルター・テーゲン
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1994-06-29
Anticipated expiration: 2009-06-29
Also published as: DE3511820C2; EP0196438A2; US4674451A; JPS61229912A; DE3674031D1; DE3511820A1; EP0196438B1; EP0196438A3

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、往復運動ピストン型内燃機関のための弁制御
装置であって、内燃機関の燃焼室弁と燃焼室弁の駆動カ
ムとの間に少なくとも１つの運動伝達構造グループが配
置されていて、該運動伝達構造グループが、逆止弁を介
して圧力媒体を充てん可能でかつ放圧導管を介して放圧
可能な圧力室を有しており、放圧導管に、電気作動式の
切換えエレメントによって制御される縦長のスプール弁
が配置されており、該スプール弁が、駆動カムの駆動運
動によって燃焼室弁を連結・遮断するために放圧導管を
遮断ないしは開放するようになっており、この場合スプ
ール弁が弁閉鎖部材として、孔内において案内されてい
て閉鎖力によって閉鎖位置にもたらされる制御ピストン
を有しており、該制御ピストンがその周面に制御縁を構
成されていて、該制御縁を介して、前記孔からの放圧導
管の出口が制御可能であり、この場合制御ピストンが、
該制御ピストンの第１の方向に向けられた第１の端面
と、該制御ピストンの第２の方向に向けられた第２の端
面とを有しており、両端面のうちの一方の端面が常に第
１の圧力源と接続されていて、他方の端面が電気作動式
の切換えエレメントによって第２の圧力源にさらされる
ことができ、この場合圧力負荷される端面によって生ぜ
しめられる力に基づいて、制御ピストンが開放方向に移
動調節可能である形式のものに関する。

従来の技術このような形式の公知の弁制御装置（ドイツ連邦共和国
特許出願公開第３１３５６５０号明細書）では遮断弁
は、圧力媒体室における圧力によつてその端面を負荷さ
れる弁スプールを有している。弁スプールは締付け舌状
片を有していて、この締付け舌状片はアンビルと締付け
ラムとの間を貫通案内されている。締付けラムは端部
に、積層されたピエゾ円板から成るコラムを有してい
て、このコラムには制御電圧が印加されるようになつて
いる。制御電圧が印加されていない場合には、締付けラ
ムは弁スプールの締付け舌状片をアンビルに押し付け
て、同締付け状片を弁スプールの閉鎖位置において緊定
する。コラムに制御電圧が印加されると、コラムは縮め
られて締付け舌状片を解放する。この結果圧力媒体室に
おける圧力下で弁スプールが開き、圧力媒体戻し路に通
じる放圧導管が開放する。このような圧電式制御部材の
欠点は約700Ｖの比較的高い静電電圧を必要とすること
にある。

発明の課題ゆえに本発明の課題は、自動車の搭載電圧のような比較
的低い電圧しか必要とせず、しかも十分確実に働く弁制
御装置を提供することである。

課題を解決するための手段この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述
べた形式の弁制御装置において、切換えエレメントが、
電磁作動式の制御弁であり、該制御弁を介して他方の端
面が、制御ピストンの開放運動を導入するために第２の
圧力源と接続されるか又は、第２の圧力源から切り離さ
れるようになっており、さらに、放圧導管が、ばね蓄圧
器として構成された戻し蓄圧器と接続されていて、スプ
ール弁が、圧力室からばね蓄圧器に向かって方向付けら
れた遮断方向をもつ逆止弁によってバイパスされてい
る。

発明の効果本発明のように構成された弁制御装置には公知のものに
比べて、自動車において通常の１２Ｖの搭載電圧によつ
て直接運転することができるという利点がある。制御出
力を減じるために本発明による２ポート２位置方向切換
え弁は、圧力媒体室からの圧縮力によつて助成されて作
動し、かつ小さな流過横断面しか有していない。この結
果必要な小さな電磁操作力は、電磁石の小型でかつ短行
程の構成を可能にする。従つてインダクタンスはかなり
低く、極めて短い切換え時間が得られる。

実施例第１図には往復動ピストン型内燃機関の吸気弁１１とシ
リンダヘツド１０とが縦断面図で示されている。吸気弁
１１は、内燃機関のカム軸１３に設けられた駆動カム１
２によつて制御される。駆動カム１２と吸気弁１１の弁
付き棒１４との間には弁制御装置の、機械・油圧式の運
動伝達構造グループ１５が配置されている。略示された
構造グループ１５は上位のピストン１６及び下位のピス
トン１７を有しており、両ピストン１６，１７は、弁突
き棒１４に対して同軸的な共通のケーシング室１８内に
軸方向摺動可能に案内されている。下位のピストン１７
は、ケーシング室１８の底部に支持されたばね１９によ
つて負荷されている。上位のピストン１６は、下位のピ
ストン１７に支持されたばね２０によつてカム軸１３の
駆動カム１２に接触させられる。上位及び下位のピスト
ン１６，１７は圧力室２１を制限しており、この圧力室
２１は該圧力室から延びた孔２２を介して液圧を充てん
可能並びに放圧可能である。孔区分はこの場合放圧導管
２３として働き、この放圧導管２３はばね蓄圧器２４に
通じていて、放圧導管２３には、電磁制御式の２ポート
２位置方向切換え弁２５として構成された遮断弁が接続
されている。２ポート２位置方向切換え弁２５の遮断時
には、液体を満たされた圧力室２１が上位のピストン１
６と下位のピストン１７との間において液体クツシヨン
として働くので、上位のピストン１６の、駆動カム１２
によつてレリーズされた行程運動は直接下位のピストン
１７に伝達され、そこから弁突き棒１４に伝達される。
２ポート２位置方向切換え弁２５の開放時には液体は圧
力室２１から上位のピストン１６の下降運動によつてか
又は、ばね１９によつて惹起される下位のピストン１７
の上昇運動によつてばね蓄圧器２４のなかに押し出され
る。この場合ばね蓄圧器２４において圧力ピストン２６
は戻しばね２７の力に抗して緊張させられる。従つて２
ポート２位置方向切換え弁２５の開放時には弁突き棒１
４は駆動カム１２の駆動運動から遮断されており、吸気
弁１１は駆動カム１２のその時の位置にもかかわらず閉
鎖している。上位のピストン１６が再び第１図に示され
た上位の出発位置に戻し運動させられると、液体は再び
ばね蓄圧器２４から開放した２ポート２位置方向切換え
弁２５を介して圧力室２１に流入する。圧力室２１の充
てん中２ポート２位置方向切換え弁２５は閉鎖位置に保
たれねばならないので、２ポート２位置方向切換え弁２
５をバイパスする、つまり弁入口及び弁出口と直接接続
された逆止弁２８が設けられている。この逆止弁２８
は、その遮断方向が圧力室２１からばね蓄圧器２４に向
かつて方向付けられるように配置されている。選択的に
圧力室２１とばね蓄圧器２４との間で往復移動させられ
る密閉された液体量における漏れ損失は、機関圧力オイ
ル供給部から別の逆止弁２９を介して補充される。この
逆止弁２９の貫流方向は孔２２に向かつて方向付けられ
ている。図示されていない貯えタンクへの接続は第１図
において矢印で象徴的に示されている。

第１図に断面図で示された電磁制御式の２ポート２位置
方向切換え弁２５は油圧作動式の縦長のスプール弁３０
と、このスプール弁３０の制御室３３に接続された電磁
式の制御弁３４とを有している。スプール弁３０は、弁
入口３１に対して同心的なケーシング孔３５を有してお
り、このケーシング孔３５において制御ピストン３６
が、制御室３３内に配置された弁閉鎖ばね３７の力に抗
して軸方向摺動可能に案内されている。制御ピストン３
６はタンデムピストン３８として構成されており、この
場合タンデムピストン３８の、弁入口３１に向けられた
前方のピストン部分３８ａには、軸方向の貫通孔３９が
設けられており、後方のピストン部分３８ｂは、ケーシ
ング孔３５に対して半径方向に延びた弁出口３２と協働
する制御縁４０を有している。タンデムピストン３８の
後方のピストン部分３８ｂには絞り４１が配置されてい
る。この絞り４１は制御室３３を軸方向の貫通孔３９を
介して弁入口３１と接続している。

電磁式の制御弁３４は座付き弁４２として構成されてお
り、この座付き弁４２の弁入口４３はスプール弁３０の
制御室３３と接続され、その弁出口４４はスプール弁３
０の弁出口３２と、つまりスプール弁３０の出口側にお
いて放圧導管２３と接続されている。座付き弁４２は弁
部材４５を有していて、この弁部材４５は弁出口４４を
同軸的に取り囲む弁座４６に閉鎖ばね４７によつて保持
される。弁部材４５は操作棒４８を介して電磁石５０の
可動子４９と連結されている。電磁石５０の励磁時に座
付き弁４２は開放する。

上に述べた２ポート２位置方向切換え弁２５の作用形式
は以下の通りである：座付き弁４２の閉鎖時に制御室３３は軸方向の貫通孔３
９と絞り４１とを介して圧力室２１と接続されている。
制御室３３における弁閉鎖ばね３７はタンデムピストン
３８を閉鎖位置に保つ。電磁石５０が励磁されると、可
動子４９が引き付けられて、弁部材４５は弁座４６から
持ち上げられる。従つて座付き弁４２は解放し、スプー
ル弁３０の制御室３３における圧力は急激に低下する。
座付き弁４２の流れ横断面は絞り４１の横断面よりも著
しく大きいので、制御ピストン又はタンデムピストン３
８において圧力室２１とばね蓄圧器２４との間における
全圧力が降下する。この結果生じる圧力によつてタンデ
ムピストン３８は迅速に右に向かつて移動させられる。
制御縁４０は弁出口３２をばね蓄圧器２４に向かつて開
放する。圧力室２１とばね蓄圧器２４との間の圧力がバ
ランスされると、タンデムピストン３８は再び閉鎖位置
にもたらされる。この動作を座付き弁４２の閉鎖時に行
いたい場合には、絞り４１の寸法は、弁閉鎖ばね３７の
ばね力存在時にタンデムピストン３８が次の作業サイク
ル開始前になお閉鎖しているように、設定されていなく
てはならない。操作棒４８のための案内孔内で座付き弁
４２において生じる漏れ損失は、可動子４９を取り囲む
可動子室５１に達し、そこから戻し孔５２を介して貯え
タンクに戻される。

第２図に示された２ポート２位置方向切換え弁２５の変
化実施例では、ケーシング孔３５において軸方向移動可
能な制御ピストン３６の端面側が座付き弁５４の弁部材
５３として構成されており、この弁部材５３は、弁入口
３１に対して同心的に配置された弁座５５と協働する。
弁閉鎖ばね３７を有する制御室３３と弁入口３１との間
には同様に絞り４１が設けられており、この絞り４１は
制御ピストン３６に設けられた、制御室３３から延びた
軸方向の袋孔５６に開口している。その他の点では第２
図に示された２ポート２位置方向切換え弁２５は第１図
に示されたものと同じに構成されているので、同一の構
成部材は同一の符号で示されている。特にこの実施例に
おいても制御室３３には、第１図の場合と同じに構成さ
れた制御弁３４の弁入口４３が接続されている。

第３図に示された２ポート２位置方向切換え弁２５の変
化実施例では第１図及び第２図のものに比べて制御弁３
４の構成が異なつている。第３図に示された制御弁３４
では弁部材４５と協働する弁座４６は、スプール弁３０
の制御室３３と接続された弁入口４３に同軸的に配置さ
れている。閉鎖ばね４７の戻し力に抗して弁部材４５を
操作する電磁石５０は、制御弁３４に軸方向で取り付け
られている。弁出口４４はこの実施例では第１図のよう
にスプール弁３０の弁出口３２とつまり放圧導管２３と
接続されているのではなく、無圧の貯えタンクと直接接
続されている。これによつて、漏れ量以外にも制御弁３
４を介して流出する液体量も貯えタンクからの戻し行程
時に補充されることが保証され、このことは熱的な理由
から大きな意味がある。その他の点では制御弁３４は第
１図におけると同様に構成されているので、同一構成部
材は同一符号で示されている。

第４図に示された２ポート２位置方向切換え弁６０が第
１図に示された２ポート２位置方向切換え弁２５の代わ
りに同一箇所において放圧導管２３に接続されていても
よい。この場合同様に弁入口６１は圧力室２１とかつ弁
出口６２はばね蓄圧器２４と接続されている。

２ポート２位置方向切換え弁６０は、電磁弁６３によつ
て操作されるスプール弁６４として構成されており、こ
のスプール弁６４の、電磁石６３の可動子６５と連結さ
れた制御スプール６６は、ケーシング孔６７において軸
方向摺動可能である。ケーシング６８には制御スプール
６６を取り囲む２つの環状溝６９，７０が配置されてお
り、両環状溝６９，７０はそれぞれ、ケーシング６８に
おいて半径方向孔として構成された弁入口６１ないしは
弁出口６２と接続されている。制御スプール６６は公知
の形式でリング状の制御溝８０を有しており、この制御
溝８０の１つの溝側面は、弁入口６２と接続された環状
溝６９と協働する制御縁７１を形成している。

制御スプール６６は端面側において、弁座７４と協働す
る座付き弁７３の弁部材７２として構成されている。弁
座７４は座付き弁７３の、制御スプール６６の端面の前
に配置された出口室７５と、弁入口６１に接続された入
口室７６とを隔てている。出口室７５は、内部に絞り７
８が配置されていて制御スプール６６の横孔７９に開口
している軸方向に延びた分岐孔７７を介して、環状溝７
０ひいては弁出口６２と接続されている。弁部材７２は
電磁石６３の消磁時には戻しばね８１によつて弁座７４
に押し付けられる。このために戻しばね８１は軸方向に
取り付けられた電磁石６３の可動子６５と磁石ケーシン
グ８２とに支持されている。制御スプール６６とこれに
一体の可動子６５との間において制御スプール６６には
リング状の外側溝８３が旋削されており、この外側溝８
３はケーシング６８における孔８４を介して弁出口６２
と接続されている。

弁制御装置への上記２ポート２位置方向切換え弁６０の
油圧接続形式は第５図に示されている。圧力室２１は孔
２２及び放圧導管２３を介してばね蓄圧器２４と接続さ
れている。放圧導管２３には２ポート２位置方向切換え
弁６０が接続されていて、この弁６０は逆止弁２８によ
つてバイパスされている。第１図の実施例とは異なりこ
の場合逆止弁２９は逆止弁２８に対して直列に接続され
ている。この接続形式には、各１つの弁制御装置を備え
た往復動ピストン型内燃機関の複数の弁において逆止弁
２９がただ１つだけ設けられていればよいという利点が
ある。

第４図に示された電磁制御式の２ポート２位置方向切換
え弁６０の作用形式は以下の通りである：電磁石１３の無電流時には２ポート２位置方向切換え弁
６０は第４図に示された位置を占めている。この場合ス
プール弁６４も座付き弁７３も閉じられている。弁入口
６１ひいては環状室６９及び座付き弁７３の入口室７６
には、圧力室２１における圧力が存在する。弁出口６２
ひいては環状室７０、制御溝８０及び外側溝８３には、
蓄圧器圧が存在する。外側溝８３における圧力と制御溝
８０における圧力とが互いに逆向きに作用するので、制
御スプール６６には軸方向の力成分は作用し得ない。絞
り７８の横断面寸法は、座付き弁７３がわずかに非密で
あつても制御スプール６６の制御溝８０において圧力が
形成されないように設定されている。

電磁石６３が励磁されると、制御スプール６６は戻しば
ね８１のばね力に抗して第４図で見て右に向かつて移動
する。この結果座付き弁７３が開放し、出口室７５は入
口室７６と接続される。自由になる座横断面は、絞り７
８の横断面に比べて大きいので、絞り７８においては圧
力室２１とばね蓄圧器２４との間の全圧力差が消滅す
る。この結果生じる軸方向力は磁石と協働して制御スプ
ール６６を迅速にその開放終端位置に移動させる。この
際に環状溝６９から環状溝７０へのひいては弁入口６１
から弁出口６２への本来の弁貫流路が開放される。

第６図に示された電磁式の２ポート２位置方向切換え弁
９０は主として以下に記載の座付き弁９１から成つてい
る。すなわちこの座付き弁９１の弁部材９２は制御スプ
ール９３として構成されていて、この制御スプール９３
の外側溝９４及びリング状の圧力面９５は、座付き弁９
１のケーシング９６に配置されていて制御スプール９３
を同軸的に取り囲む環状溝９７と協働し、この環状溝９
７自体は弁出口９８と接続されている。弁入口９９は、
同様にケーシング９６内で制御スプール９３を同軸的に
取り囲む環状溝と接続されており、この環状溝は座付き
弁９１の入口室１００を形成している。入口室１００
と、制御スプール９３の端面側に配置された出口室１０
１との間には弁座１０２が配置されており、この弁座１
０２には、端面側に円錐面１０５を備えた制御スプール
９３が弁閉鎖ばね１０３の作用下で接触している。出口
室１０１は、制御スプール９３における外側溝９４と接
続された極めて大きな横断面を備えた軸方向孔１０４を
介して、環状溝９７ひいては弁出口９８と接続可能であ
る。外側溝９４は、座付き弁９１の閉鎖時に環状室９７
に通じる間隙開口１０６を開放しかつ座付き弁９１の開
放時に環状室９７の幅全体をおおうように、構成されて
いる。制御スプール９３は操作棒１０７を介して、軸方
向に配置された電磁石（図示せず）と連結されている。
制御スプール９３の第６図で見て右側の端面は、ケーシ
ング９６における孔１０８を介して弁出口９８と接続さ
れた圧力室９８と接続されている。

上に述べた２ポート２位置方向切換え弁９０の作用形式
は以下の通りである：座付き弁９１の閉鎖時には、弁座１０２に載設している
制御スプール９３の円錐面１０５によつて、出口室１０
１と入口室１００とは互いに隔てられている。入口室１
００には圧力室２１の圧力が存在する。座付き弁９１の
閉鎖位置において外側溝９４によつて開放された間隙開
口１０６を介して、座付き弁９１のわずかな非密時には
漏れ量はばね蓄圧器２４に流出し、この際に制御スプー
ル９３において弁開放方向における軸方向の移動調節力
が形成されることはない。電磁石が励磁されるやいな
や、制御スプール９３は第６図で見て右に向かつて移動
させられる。座付き弁の開放横断面は正比例的に増大
し、この結果制御スプール９３の左側の端面には圧力室
２１における圧力とばね蓄圧器２４における圧力との間
の圧力差の約半分の圧力差が作用する。この圧力差は制
御スプール９３の開放運動を助成する。

第７図に断面図で示された電磁式の２ポート２位置方向
切換え弁１１０はほぼ鏡面対称的に構成されており、従
つて２つ設けられている構成部材は同一符号で示されて
いて、両者を区別するために一方には符号にダツシユが
付けられている。弁ケーシングは２つの部分から構成さ
れており、この場合両ケーシング部分１１１，１１１′
は互いに端面側において突き合わされている。各ケーシ
ング部分１１１，１１１′はそれぞれ一方の端面から延
びたケーシング孔１１２，１１２′を有しており、両ケ
ーシング孔はそれぞれ底部側においてホツパ状に先細に
構成され、そこで小径の流出孔１１３，１１３′を介し
て他方の端面において開口している。両ケーシング部分
１１１，１１１′が互いに当接している場合同軸的なケ
ーシング孔１１２，１１２′は制御スプール１１４のた
めの案内孔を形成し、制御スプール１１４の端面にはそ
れぞれ、流出口113，１１３′を貫通する操作棒１１
５，１１５′が作用しており、操作棒１１５，１１５′
は電磁石117，１１７′の可動子１１６，１１６′と結
合されている。

各ケーシング部分１１１，１１１′においてケーシング
孔１１２，１１２′は、それぞれ弁入口１１９，１１
９′と接続された環状溝１１８，１１８′を有してい
る。さらに一方のケーシング部分１１１には、ケーシン
グ孔１１２に別の環状溝１２０が設けられていて、この
環状溝120は弁出口１２１と接続されている。制御スプ
ール１１４はその外周部に、同制御スプール114の軸方
向において極めて幅広の制御溝１３２を備え、この制御
溝１３２の両溝側面は、弁入口１１９，１１９′の環状
溝１１８，１１８′と協働する制御縁１２２，１２２′
として働く。つまり制御スプール１１４は両弁入口１１
９，１１９′及び一方の弁出口１２１と共に２つのスプ
ール弁１２３，１２３′を形成しており、このスプール
弁には入口側において２つの運動伝達構造グループ１５
の２つの圧力室２１（第１図参照）が、かつ出口側にお
いて共通のばね蓄圧器２４が接続されていてもよい。

制御スプール１１４は各端面に、ケーシング孔１１２，
１１２′のホツパ状の先細部に対応する形状をもつ円錐
周面を備えた座付き弁１２５，１２５′の弁部材１２
４，１２４′を有している。弁部材１２４，１２４′は
弁座１２６，１２６′と協働し、この弁座１２６，１２
６′は、制御スプール１１４の外側にリング状に配置さ
れた入口室１２７，１２７′と、制御スプール１１４の
端面側に配置された出口室１２８，１２８′とを互いに
隔てている。

入口側１２７，１２７′は弁入口１１９，119′とそれ
ぞれ接続されている。制御スプール114はほぼ真中に横
孔１２９を有し、この横孔129には、制御スプール１１
４の端面に通じる軸方向孔１３０，１３０′が開口して
いる。各軸方向１３０，１３０′にはそれぞれ絞り１３
１，131′が配置されている。横孔１２９は制御溝１３
２において開口しているので、常に環状溝１２０ひいて
は弁出口１２１と接続されている。電磁石１１７，１１
７′は交互に励磁され、押圧磁石として構成されている
ので、励磁時には所属のスプール弁１２３，１２３′及
び座付き弁１２５，１２５′は閉じられている。

上に述べた２ポート２位置方向切換え弁110の作用形式
は以下の通りである：第７図で見て右側の電磁石１１７が励磁されると、制御
スプール１１４は第７図に示された位置を占め、この位
置ではスプール弁１２３及び座付き弁１２５は閉鎖さ
れ、スプール弁123′及び座付き弁１２５′は開放され
ている。電磁石１１７が消磁されて電磁石１１７′が励
磁されると、制御スプール１１４は他方の終端位置に移
動させられ、この位置ではスプール弁１２３′及び座付
き弁１２５′が閉鎖され、スプール弁123及び座付き弁
１２５が開放されている。制御スプール１１４がその両
終端位置に移動する場合には、弁入口２３，２３′にお
ける圧力が助成的に作用するので、電磁石は比較的小さ
な電力で十分である。その他の点ではスプール弁１２
３，１２３′及び座付き弁１２５，１２５′並びに所属
の構成要素の、閉鎖位置及び開放位置における作用形式
並びに一方の位置から他方の位置への移動時における作
用形式は、第４図に示された２ポート２位置方向切換え
弁６０の作用形式と同一であるので、同一構成部材には
同一符号がつけられている。

往復動ピストン型内燃機関の２つの弁のための弁制御装
置への、第７図に示された２ポート２位置方向切換え弁
１１０の油圧回路は、第９図に略示されている。運動伝
達構造グループ１５の圧力室２１は、孔として構成され
た導管２２を介して放圧導管２３と接続されている。内
燃機関の別の弁のための第２の運動伝達構造グループ１
５′の圧力室２１′は、同様に導管２２′を介して放圧
導管２３′と接続されている。両放圧導管２３，２３′
は２ポート２位置方向切換え弁１１０の各１つの弁入口
１１９，１１９′と接続されている。弁出口１２１は共
通のばね蓄圧器２４と接続されている。この場合通常弁
110をバイパスする逆止弁（第１図の符号２８参照）は
省くことがてきる。導管２２，２２′は第１図に示され
ているように逆止弁２９，２９′を介して機関圧力オイ
ル供給部と接続されている。２ポート２位置方向切換え
弁１１０には運動伝達構造グループ１５，１５′の圧力
室２１，２１′が接続されており、同グループ１５，１
５′は、内燃機関の作業サイクルにおいて直接的には追
従しない入口弁１４が配属されている。

第８図に断面図で示された２ポート２位置方向切換え弁
１３３が、第７図に示された２ポート２位置方向切換え
弁１１０と異なつている点は、電磁石１１７の代わり
に、同じ箇所につまり制御スプール１１４の端面に作用
する押圧ばね１３４が設けられていることである。２ポ
ート２位置方向切換え弁１３３の構造及び作用形式はそ
の他の点では第７図に示された２ポート２位置方向切換
え弁１１０の構造及び作用形式と合致しているので、同
一構成部材には同一符号がつけられている。

この両ダブル弁構造形式の利点はその構造容積が小さい
ことにある。第７図の２ポート２位置方向切換え弁１１
０にはさらに、一方の電磁石１１５ないし１１５′の接
続時に他方の電磁石が遮断されることに基づいて、応働
時間が短いという利点がある。この場合遮断電磁石のエ
ネルギを接続電磁石の磁場形成のために利用することも
可能である。制御溝１３２は、制御縁１２２，１２２′
が負のオーバラツプを有していて、停電時に制御スプー
ル１１４が中央位置を占めるように構成されており、こ
の中央位置では両スプール弁１２３，１２３′は部分的
に開放されていて、相応な圧力室１２１，１２１′がば
ね蓄圧室２４と接続されている。往復動ピストン型内燃
機関の入口弁１１の開放はこの場合もはや不可能であ
り、このことは安全性の理由から望まれていることであ
る。しかしながらまた制御スプール１１４の中央位置
は、制御スプール１１４の端面に支持されていて小さな
プレロードをかけられた押圧ばねによつて強制的に得ら
れるようになつていてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関のシリンダヘツドに配置された弁制御
装置の縦断面図、第２図は第１図に示された弁制御装置
の、別の実施例による２ポート２位置方向切換え弁の縦
断面図、第３図は第１図に示された２ポート２位置方向
切換え弁における、別の実施例による電磁式制御弁の縦
断面図、第４図は別の実施例による２ポート２位置方向
切換え弁の縦断面図、第５図は第４図に示された２ポー
ト２位置方向切換え弁の油圧回路を示す図、第６図、第
７図及び第８図は２ポート２位置方向切換え弁のさらに
別の３つの実施例をそれぞれ示す縦断面図、第９図は第
８図に示された２ポート２位置方向切換え弁の油圧回路
を示す図である。１０……シリンダヘツド、１１……吸気弁、１２……駆
動カム、１３……カム軸、１４……弁突き棒、１５，１
５′……運動伝達構造グループ、１６，１７……ピスト
ン、１８……ケーシング室、１９，２０……ばね、２
１，２１′……圧力室、２２，２２′……孔、２３，２
３′……放圧導管、２４……ばね蓄圧器、２５，２
５′，６０，９０，１１０，１３３……２ポート２位置
方向切換え弁、２６……圧力ピストン、２７……戻しば
ね、２８，１２９……逆止弁、３０，６４，１２３，１
２３′……スプール弁、３１，４３，６１，９９，１１
９，１１９′……弁入口、３２，４４，６２，９８，１
２１……弁出口、３３……制御室、３４……制御弁、３
５……ケーシング孔、３６……制御ピストン、３７……
弁閉鎖ばね、３８……タンデムピストン、３９……貫通
孔、４０……制御縁、４１……絞り、４２，５４，７
３，９１，１２５，１２５′……座付き弁、４５，５
３，７２，９２，１２４，１２４′……弁部材、４６，
５５，７４，１０２，１２６，１２６′……弁座、４７
……閉鎖ばね、４８……操作棒、４９……可動子、５０
……電磁石、５１……可動子室、５２……戻し孔、５６
……袋孔、６３……電磁石、６５……可動子、６６……
制御スプール、６７……ケーシング孔、６８……ケーシ
ング、６９，７０……環状溝、７１……制御縁、７５…
…出口室、７６……入口室、７７……分岐孔、７８……
絞り、７９……横孔、８０……制御溝、８１……戻しば
ね、８２……磁石ケーシング、８３……外側溝、８４…
…孔、９３……制御スプール、９４……外側溝、９５…
…圧力面、９６……ケーシング、９７……環状溝、１０
０……入口室、１０１……出口室、１０３……弁閉鎖ば
ね、１０４……軸方向孔、１０５……円錐面、１０６…
…間隙開口、107……操作棒、１０８……孔、１０９…
…圧力室、111，１１１′……ケーシング部分、１１
２，１１２′……ケーシング孔、１１３，１１３′……
流出孔、１１４……制御スプール、１１５，１１５′…
…操作棒、１１６，１１６′……可動子、１１７，１１
７′……電磁石、１１８，１１８′，１２０……環状
溝、122，１２２′……制御縁、１２７，１２７′……
入口室、１２８，１２８′……出口室、１２９……横
孔、130，１３０′……軸方向孔、１３１……絞り、１
３２……制御溝、１３４……押圧ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭58−53615（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】往復運動ピストン型内燃機関のための弁制
御装置であって、内燃機関の燃焼室弁（１１）と燃焼室
弁の駆動カム（１６）との間に少なくとも１つの運動伝
達構造グループが配置されていて、該運動伝達構造グル
ープが、逆止弁（２９）を介して圧力媒体を充てん可能
でかつ放圧導管（２３，３２）を介して放圧可能な圧力
室（２１）を有しており、放圧導管（２３，３２）に、
電気作動式の切換えエレメントによって制御される縦長
のスプール弁（３０，６４，９２，１２３，１２３′）
が配置されており、該スプール弁が、駆動カム（１２）
の駆動運動によって燃焼室弁を連結・遮断するために放
圧導管（２３，３２）を遮断ないしは開放するようにな
っており、この場合スプール弁（３０，６４，９２，１
２３，１２３′）が弁閉鎖部材として、孔（３５）内に
おいて案内されていて閉鎖力（３７，８１，１０３，１
１７，１１７′）によって閉鎖位置にもたらされる制御
ピストン（３６，６６，９３，１１４）を有しており、
該制御ピストンがその周面に制御縁を構成されていて、
該制御縁を介して、前記孔（３５）からの放圧導管（２
３）の出口（３２）が制御可能であり、この場合制御ピ
ストンが、該制御ピストンの第１の方向に向けられた第
１の端面と、該制御ピストンの第２の方向に向けられた
第２の端面とを有しており、両端面のうちの一方の端面
が常に第１の圧力源（２１，２４）と接続されていて、
他方の端面が電気作動式の切換えエレメントによって第
２の圧力源にさらされることができ、この場合圧力負荷
される端面によって生ぜしめられる力に基づいて、制御
ピストン（３６）が開放方向に移動調節可能である形式
のものにおいて、前記切換えエレメントが、電磁作動式
の制御弁（３４）であり、該制御弁を介して他方の端面
が、制御ピストンの開放運動を導入するために第２の圧
力源と接続されるか又は、第２の圧力源から切り離され
るようになっており、さらに、放圧導管（２３）が、ば
ね蓄圧器（２４）として構成された戻し蓄圧器と接続さ
れていて、スプール弁（２５；６０；９０）が、圧力室
（２１）からばね蓄圧器（２４）に向かって方向付けら
れた遮断方向をもつ逆止弁（２８）によってバイパスさ
れていることを特徴とする、往復動ピストン型内燃機関
のための弁制御装置。
【請求項２】第１の圧力源が圧力室（２１）であり、閉
鎖力として戻しばね（３７）が制御ピストン（３６）に
作用しており、第１の端面によって孔内に制限されてい
る室が、絞り（４１）を介して、第２の端面によって孔
（３５）内において制限されている制御室（３３）と常
に接続されており、この制御室（３３）が、電磁作動式
の制御弁（３４）を介して、第２の圧力源と接続可能で
あり、該第２の圧力源が、第１の圧力源の圧力に対して
低い圧力レベルを有している、請求項１記載の弁制御装
置。
【請求項３】制御弁（３４）が座付き弁（４２）として
構成されており、該座付き弁の弁入口（４３）がスプー
ル弁（３０）の制御室（３２）と、かつ弁出口（４４）
がスプール弁（３０）の弁出口（３２）と接続されてい
る、特許請求の範囲第２項記載の弁制御装置。
【請求項４】制御弁（３４）が座付き弁（４２）として
構成されており、該座付き弁の弁入口（４３）がスプー
ル弁（３０）の制御室（３３）と、かつ弁出口（４４）
が無圧の戻し孔と接続されている、特許請求の範囲第２
項記載の弁制御装置。
【請求項５】座付き弁（４２）の、弁部材（４５）と協
働する弁座（４６）が、弁出口（４４）又は弁入口（４
３）を同軸的に取り囲んでいる、特許請求の範囲第３項
又は第４項記載の弁制御装置。
【請求項６】座付き弁（４２）が、弁部材（４５）と電
磁石（５０）とを有していて、該電磁石の可動子（４
９）が操作棒（４８）を介して弁部材（４５）と接合さ
れており、可動子（４９）を取り囲む可動子室（５１）
に、操作棒（４８）の滑り案内を介して生じる圧力媒体
漏れ量を連行する無圧の戻し孔（５２）が設けられてい
る、特許請求の範囲第２項から第５項までのいずれか１
項記載の弁制御装置。
【請求項７】制御ピストン（３６）がタンデムピストン
（３８）として構成されており、圧力室と接続されてい
る、孔（３５）への弁入口（３１）に向いた前方の弁部
分（３８ａ）に、軸方向の貫通孔（３９）が設けられて
いて、後方のピストン部分（３８ｂ）が、半径方向に延
びる弁出口（３２）と協働する制御縁（４０）を有して
いる、特許請求の範囲第２項から第６項までのいずれか
１項記載の弁制御装置。
【請求項８】制御ピストン（３６）の端面が、弁入口
（３１）に対して同心的に配置された弁座（５５）と協
働する、座付き弁（５４）の弁部材（５３）として構成
されている、特許請求の範囲第２項から第６項までのい
ずれか１項記載の弁制御装置。
【請求項９】制御ピストンの第１の端面が、第１の圧力
源の圧力によって常に負荷されていて、第１の圧力源が
ばね蓄力器（２４）であり、該ばね蓄力器に放圧導管
（３２）の出口が通じており、戻し力として戻しばね
（８１）が制御ピストン（６６）に作用しており、この
制御ピストン（６６）が同時に電磁作動式の制御弁の弁
部材であり、端面側において座付き弁（７３）の弁部材
（７２）として構成されていて、弁座（７４）と協働す
るようになっており、該弁座が、制御スプールの第２の
端面の前に配置されている出口室（７５）と、高い圧力
レベルをもつ第２の圧力源である圧力室（２１）に接続
された入口室（７６）とを互いに隔てており、出口室
（７５）が、絞り（７８）を介して常に、スプール弁
（６４）における放圧導管の弁出口（６２）と接続され
ている、特許請求の範囲第１項記載の弁制御装置。
【請求項１０】弁出口（６２）との出口室（７５）の接
続が、制御スプール（６６）の端面に開口する軸方向孔
（７７）と、該軸方向孔に接続された少なくとも１つの
半径方向孔（７９）とによって達成されており、該半径
方向孔が、制御スプール（６６）を取り囲みかつ弁出口
（６２）に接続された環状室（７０）と接続されてい
る、特許請求の範囲第９項記載の弁制御装置。
【請求項１１】圧力室と接続された第２の環状室（６
９）が制御スプール（６６）を取り囲んでおり、制御ス
プール（６６）がその周面にリング状の制御溝（８０）
を有していて、該制御溝の、座付き弁（７３）とは反対
側の溝側面が、スプール弁（６４）の制御溝（７１）を
形成している、特許請求の範囲第１０項記載の弁制御装
置。
【請求項１２】制御スプール（６６）が、弁閉鎖方向に
作用する押圧ばね（８１）によって負荷されていて、電
磁石（６３）の消磁時に、座付き弁（７３）及びスプー
ル弁（６４）を遮断する閉鎖位置を占めるようになって
いる、特許請求の範囲第９項から第１１項までのいずれ
か１項記載の弁制御装置。
【請求項１３】電磁石（６３）が制御スプール（６６）
の軸方向において直接該制御スプールに取り付けられて
いる、特許請求の範囲第９項から第１２項までのいずれ
か１項記載の弁制御装置。
【請求項１４】制御ピストン（９３）の第１の端面が第
１の圧力源の圧力によって常に負荷されていて、第１の
圧力源がばね蓄力器（２４）であり、該ばね蓄力器に放
圧導管の出口（９８）が通じており、戻し力として戻し
ばね（１０３）が制御ピストン（９３）に作用してい
て、制御ピストンが同時に、電磁作動式の制御弁の弁部
材であり、端面側において座付き弁の弁部材（９２）と
して弁座（１０２）と協働するようになっており、該弁
座が、制御ピストン（９３）の第２の端面の前に配置さ
れている出口室（１０１）と、制御ピストン（９３）を
リング状に取り囲んでいて高い圧力レベルをもつ第２の
圧力源である圧力室（２１）と接続されている入口室
（１００）とを互いに隔てており、出口室（１０１）
が、制御ピストン（９３）における軸方向孔（１０４）
と接続されていて、制御ピストンがリング状の外側溝
（９４）を有していて、該外側溝が、軸方向孔（１０
４）及び弁出口（９８）と接続されている、特許請求の
範囲第１項記載の弁制御装置。
【請求項１５】スプール弁（１１０）が、２つの弁入口
（１１９，１１９′）の一方と弁出口（１２１）との間
にそれぞれ配置された２つの縦長のスプール弁（１２
３，１２３′）を有していて、該スプール弁が、少なく
とも１つの電磁石（１１７，１１７′）によって操作さ
れる共通の制御スプール（１１４）を備えており、該制
御スプールが、両スプール弁（１２３，１２３′）のそ
れぞれ一方のために２つの制御縁（１２２，１２２′）
を有しており、制御スプール（１１４）が各端面におい
て座付き弁（１２５，１２５′）の弁部材（１２４，１
２４′）として構成されていて、各１つの弁座（１２
６，１２６′）と協働するようになっており、該弁座
が、制御スプール（１１４）の端面の前に配置された各
１つの出口室（１２８，１２８′）と、各１つの弁入口
（１１９，１１９′）に接続された入口室（１２７，１
２７′）とを互いに隔てており、出口室（１２８，１２
８′）が各１つの絞り（１３１，１３１′）を介して弁
出口（１２１）と接続されている、特許請求の範囲第１
項記載の弁制御装置。
【請求項１６】弁出口（１２１）との出口室（１２８，
１２８′）の接続が、制御スプール（１１４）の端面に
開口する各１つの軸方向孔（１１４）の端面に開口する
各１つの軸方向孔（１３０，１３０′）と、該軸方向孔
に接続された少なくとも１つの半径方向孔（１２９）と
によって達成されており、該半径方向孔が制御スプール
（１１４）のいかなる摺動位置においても、制御スプー
ル（１１４）を取り囲みかつ弁出口（１２１）に接続さ
れた環状室（１２０）と接続されている、特許請求の範
囲第１５項記載の弁制御装置。
【請求項１７】弁入口（１１９，１１９′）と接続され
た各１つの別の環状室（１１８，１１８′）が第１の環
状室（１２０）の両側において制御スプール（１１４）
を取り囲んでおり、該制御スプールがその周面にリング
状の制御溝（１３２）を有していて、該制御溝の一方の
溝側面が別の環状室の一方（１１８）とかつ他方の溝側
面が別の環状室の他方（１１８′）と協働するようにな
っていて、それぞれ、所属のスプール弁（１２３，１２
３′）の制御縁（１２２，１２２′）を形成している、
特許請求の範囲第１６項記載の弁制御装置。
【請求項１８】操作電磁石（１１７′）が軸方向の突き
棒（１１５′）を介して制御スプール（１１４）の一方
の端面に作用しており、制御スプール（１１４）の他方
の端面に押圧ばね（１３４）が支持されている、特許請
求の範囲第５項から第１７項までのいずれか１項記載の
弁制御装置。
【請求項１９】軸方向の突き棒（１１５，１１５′）を
介して制御スプール（１１４）の各１つの端面に作用す
る２つの操作電磁石（１１７，１１７′）が設けられて
おり、該操作電磁石が交互に励磁されるようになってい
る、特許請求の範囲第１５項から第１７項までのいずれ
か１項記載の弁制御装置。
【請求項２０】操作電磁石（１１７，１１７′）が押圧
電磁石として構成されている、特許請求の範囲第１９項
記載の弁制御装置。
【請求項２１】制御縁（１２２，１２２′）を形成する
溝側面が別の環状室（１１８，１１８′）に対して負の
カバーを有するように、制御溝（１３２）の寸法が設定
されている、特許請求の範囲第１９項又は第２０項記載
の弁制御装置。