JPH074218A - 内燃機関の弁作動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１および第２のロッカーレバーを用いて、
低回転速度用および高回転速度用カムにより作動される
弁において、両ロッカーレバーを結合するピンを簡単か
つ確実に結合位置へ挿入できるようにする。 【構成】 結合ピン１２が圧力を受けた後に穴１１に完
全に入り込むための十分な時間を確実に残すために、ば
ね舌片２６が設けられる。このばね舌片２６は、突起２
９によりピン１２の環状溝３０に係り合い、第２のロッ
カ−レバ−９がリフト段階で第１のロッカーレバー５に
対し相対運動してばね舌片２６を下方に押して突起２９
を環状溝３０から押し出すまで、ピン１２をその内方位
置に保持する。それに続く基礎円の全段階が、ピン１２
の変位のために利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の弁作動装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】このような装置は、たとえばドイツ特許
出願第Ｐ４２０５２３０．０号に記載されている。

【０００３】この種の弁作動装置の場合は、切り替え
時、すなわち２つのロッカーレバーの結合により高回転
速度用カムが有効に動作すべきときなどに、圧力を作用
させた後に結合ピンをただちに第２のロッカーレバーの
穴の中に完全に入り込ませることを確保することは、必
ずしも可能ではないという問題点がある。なぜなら、２
つのロッカーレバーがカムの基礎円上を動いているとき
のみしかこれらロッカーレバーの穴が互いに整列せず、
またピンに圧力が作用し始めた後にこのピンが結合位置
に入るためにはある時間を必要とするからである。その
結果、リフト段階の開始時にピンが第２のロッカーレバ
ーの穴の中にわずかしか突き出ないことが起こり、その
結果かなりの面圧が存在して著しい摩耗をもたらすこと
になり得る。この問題を解決するために、異なった構造
の弁作動装置（ドイツ特許第３５２６５４２号）におい
て、そのカムで作動しかつ２つのロッカーレバーのリフ
ト段階中のみに結合ピンを解放することで、次の基礎円
の全段階においてピンを変位させるようにしたロック要
素が公知である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置のた
めのこの解決方法は複雑である。本発明の目的は、一般
的な弁作動装置において、結合操作時に結合ピンを簡単
な手段で確実に結合位置に挿入できるようにすることに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、旋回可能なロック要素を各結合ピンに対応し
て設け、このロック要素はばねの力によってロック位置
に保持されるように構成され、かつこのロック要素は、
第２のロッカーレバーがカムの隆起部によって動作され
ているときにこの第２のロッカーレバーによって結合ピ
ンとの係り合いが解かれるように構成されているように
したものである。

【０００６】

【作用】すなわち本発明は、高回転速度用カムと相互作
用する第２のロッカーレバーがリフト段階において第１
のロッカーレバーよりも大きなリフトになるという事実
を、結合ピンの解放のために用いる。基礎円の段階で結
合ピンに圧力を作用させることにより結合手順が行われ
るのであれば、結合ピンは当初はロック要素によってロ
ックされる。そこで第２のロッカーレバーのリフト段階
が始まれば、ロック要素は第２のロッカーレバーにより
結合ピンの環状溝から押し出され、結合ピンは第２のロ
ッカーレバーの位置まで変位する。しかし第１のおよび
第２のロッカーレバーの穴がもはや互いに整列していな
いので、結合ピンは第２のロッカーレバーの穴に入り込
めない。再び２つのロッカーレバーがカムの基礎円上で
動くと、直ちに穴が整列し、そこでピンは第２のロッカ
ーレバーの穴に完全に入ることができる。基礎円の段階
の全期間がこの目的のために利用できる。したがって、
ロッカーレバーがそれらの次のリフト段階を経るときに
ピンの一部分だけしか第２のロッカーレバーの穴に入っ
ていないという事態が確実に避けられる。

【０００７】本発明によれば、リフト段階での２つのロ
ッカーレバーの相対運動によってロック要素の解放が行
われるので、結合ピンの固定と解放とは、公知の先行技
術よりも実質的に簡単な方法で行うことができる。たと
えば、第１のロッカーレバーの底部に取り付けられた簡
単なばね舌片によってロック要素を構成できる。この舌
片は、ピンに形成された環状溝に係り合う突起を有し、
しかも第２のロッカーレバーの下側に伸びるる。第２の
ロッカーレバーはリフト段階でばね舌片を下方に押し、
したがって突起を環状溝から押し出す。それにより結合
ピンが前述のように第２のロッカーレバーの位置まで変
位でき、次の基礎円の段階で第２のロッカーレバーに押
し込まれることが可能である。ロッカーレバー群の寸法
の増大を避け、また第１のロッカーレバーの穴で結合ピ
ンの接触面積が減少するのを避けるために、ばね舌片の
突起が通るスロットを第１のロッカーレバーに設けるこ
とが好ましい。

【０００８】

【実施例】弁駆動装置を２つの吸気弁Ｖについての図面
で示す。各弁は、ばね１によって閉方向に作用される。
弁は、共通の固定ピン６に揺動可能に支持されている第
１のロッカーレバー５を介して、カム軸４において対応
するカム２、３により作動される。カム２、３は、それ
ぞれの吸気弁について、異なる弁リフトと異なる開弁持
続時間と異なる制御期間との少なくともいずれかの機能
を有して、内燃機関の低回転速度領域と中回転速度領域
とで最適の状態を作り出すために、好ましくは異なるカ
ム輪郭をもつ。さらなるカム７がカム軸４の２つのカム
２、３の間に配置され、その輪郭は内燃機関の高回転速
度領域に対応したものである。すなわち、カム７は、よ
り大きな弁リフトとより長い開弁期間とをもたらす。第
２のロッカーレバー８はカム７と相互作用し、この第２
のロッカーレバー８は、高回転速度領域で第１のロッカ
ーレバー５に結合でき、この高回転速度領域では弁Ｖは
第２のカム７の輪郭に従って動作する。第２のロッカー
レバー８の自由端には、第１のロッカーレバー５の自由
端から前方にわずかに離れて位置するタイバー９が設け
られる。ピボット式のピン６に対して直角の穴１０が第
１のロッカーレバー５に設けられる。弁Ｖが閉じた位置
にあるとき、すなわちロッカーレバー５、８が対応する
カム２、３、７の基礎円上を動くとき、これらの穴１０
はタイバー９の穴１１と整列する。結合ピン１２が各穴
１０に配置される。この結合ピン１２は、内方位置（図
１）と、タイバー９の対応する穴１１に係り合う位置で
ある外方位置（図４）との間を変位できる。そのため、
外方位置で結合ピン１２は第１のロッカーレバー５と第
２のロッカーレバー８とを連接し、弁はカム７の輪郭に
従って作動する。そのときに結合ピン１２はそれぞれ肩
部１３に位置し、この肩部１３には穴１１に隣接した小
径の通気孔１４が形成されている。

【０００９】外側への結合ピン１２の変位は、ロッカー
レバーのピン６の通路１５を通って供給される圧力媒体
によって行われる。この通路１５は、ピン６の壁の開口
部１６によって穴１０に接続している。圧力が下がれ
ば、ばね１７により結合ピン１２はそれぞれ再び穴１０
に入り（図１参照）、そのときに第２のロッカーレバー
８は自由に揺動でき、弁の作動はカム２、３の輪郭に従
って第１のロッカーレバー５により行われる。ばね１７
の一端は穴１０に固定された挿入体１８に支持され、そ
の他端は、結合ピン１２に固定されかつ挿入体１８を通
って伸びるチューブ２０の端部１９に支持される。同時
に挿入体１８は、図１に示すように、結合ピン１２の内
方位置での停止部を形成する。

【００１０】第１のロッカーレバー５は弁ばね１により
対応するカム２、３と接触を保つが、第２のロッカーレ
バー８と対応するカム７とを接触させるために、ばね２
１が設けられる。このばね２１は、点火プラグまたは噴
射弁を収容するチューブ２２上に配置され、かつその一
端が固定接触部２３に支持されるとともに、変位可能な
板ばね２４にその他端が支持される。板ばね２４は第２
のロッカーレバー８の延長部２５と相互作用し、この延
長部２５はチューブ２２を部分的に囲んでいる。

【００１１】結合ピン１２によるロッカーレバー５、８
の結合は、穴１０、１１が互いに整列しているときにの
み行なうことができる。この結合は、ロッカーレバーが
カム２、３、７の基礎円上で動き、しかもピン１２に圧
力が適用された瞬間から第２のロッカーレバー８のリフ
ト段階が開始するまでの期間が十分長いためピン１２が
停止部１３の位置まで穴１１に挿入されるときに起こ
る。基礎円の段階でピストン１２に圧力をかけた場合
は、ピン１２を穴１２に確実に完全に入り込ませるため
には、通常、上記の時間は短かすぎる。表面圧が増大し
て激しい摩耗が生じる。第２のロッカーレバー８に関す
る基礎円の段階の全期間を結合手順に確実に利用できる
ようにするため（この基礎円の段階の全期間は、ピン１
２が穴１１に確実に完全に挿入されるために十分なもの
である）、ピン１２にロック部材が設けられる。このロ
ック部材は、たとえピストン１２が高い圧力を受けても
このピストン１２を図１に示す引っ込んだ位置に保持
し、第２のロッカーレバー８がそのリフト段階にあると
きのみピストン１２を解放する。リフト段階が終了した
後は、両ロッカーレバー５、８はカムの基礎円上を動
く。すなわち穴１０、１１が互いに整列し、解放された
ピン１２を穴１１に押し込むことができる。この実施例
において、ロック機構は、第１のロッカーレバー５の底
部に取り付けられたばね舌片２６からなり、その一端
は、たとえば、ねじ２７によりロッカーレバー５に接続
され、その他端部２８は第２のロッカーレバー８のタイ
バー９の下側へ伸びる。ばね舌片２６に突起２９が設け
られ、この突起２９はロッカーレバー５のスロットを通
って伸び、ピン１２の環状溝３０に係り合う。これによ
りピン１２が図１に示す位置に保持される。第２のロッ
カーレバー８のリフト段階が始まると、タイバー９が第
１のロッカーレバー５に関し下方に変位して（図３参
照）、ばね舌片２６の端部２８に接触し、この端部を下
方に押し、その結果、突起２９は環状溝３０から解放さ
れる。そこでピストン１２は、高い圧力の作用によって
図３の右側へ押されることになり、タイバーの内面に接
触する。カム軸４がさらに回転すると、最初ロッカーレ
バー５が、その後にロッカーレバー８が、それぞれ対応
するカム２、３、７の基礎円上に接触し、これにより穴
１０、１１が互いに整列し、ピン１２は加えられた圧力
によってタイバー９の穴１１に完全に押し込まれる。こ
の状態を図４に示す。そして突起２９はピン１２の外面
に接触する。圧力から解放されると、ピン１２は、ばね
１７により図１に示す最初の位置に戻り、再び突起２９
が環状溝３０に係り合い可能となる。

【００１２】ばね舌片２６を図５に斜視図で示す。この
ばね舌片２６は開口３１を有し、弁Ｖに作用するロッカ
ーレバー５の突起５ａがこの開口を通って伸びる。上記
において説明しかつ図１、３、４で示した結合の手順を
過程を、図６の線図を用いて再び説明する。ここで、高
回転速度用カム７のリフト曲線をＡで示し、低回転速度
用カム２、３のリフト曲線をＢで示し、高回転速度用カ
ム７の基礎円の段階をＣで示す。

【００１３】高回転速度用カム７の基礎円の段階で、ピ
ン１２は、点Ｄの前すなわち点Ｄの左側において高い圧
力を受けると仮定する。ピン１２は、点Ｄまで、図１に
示すように保持される。高回転速度用カム７のリフト段
階Ａが始まると、第２のロッカーレバー８は、そのタイ
バー９とともに図３のように変位し、その結果、第２の
ロッカーレバー８が再びそのカムの基礎円上を動くよう
になるまで、つまりＥ点になるまで、ピン１２が解放さ
れる。したがって図３に示す状態が期間ａの間に現われ
る。点Ｅで、図４のような状態になる。すなわち、穴１
０、１１が互いに整列し、ピン１２は、第２のロッカー
レバー８についての次のリフト段階が始まる時刻Ｆまで
に（すなわち、基礎円の段階Ｃの全期間内に）、タイバ
ー９の穴１１に入らなければならない。この期間を図６
のｂで示す。そこでロッカーレバー５、８は高回転速度
用カム７の輪郭に従って一体に動き、弁はその輪郭に従
って作動する。

【００１４】本発明は、上記に示した実施例に限定され
るものではない。たとえば、ばねの作用で溝３０に係り
合うとともに、第２のロッカーレバー８によりそのリフ
ト段階で溝３０から押し出されるように構成され、そし
てばね舌片２６に相当するように構成された回転式のロ
ック要素を、第２のロッカーレバー８と第１のロッカー
レバー５との間におけるピボット式のピン６の部分に配
置することも可能である。あるいは溝３０を省略し、ば
ね舌片２６の突起２９をピン１２の右端部（図１）に作
用させることが基本的に可能である。最後に本発明は、
シリンダ当たり２つの吸気弁もしくは排気弁のための弁
作動装置にのみしか使用できないのではなく、シリンダ
当たり１つの吸気弁もしくは排気弁、または２つより多
い吸気弁もしくは排気弁が、異なるカムによりロッカー
レバーを介して任意に作動されるようにしたものにも使
用できる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、旋回
可能なロック要素を各結合ピンに対応して設け、このロ
ック要素はばねの力によってロック位置に保持されるよ
うに構成され、かつこのロック要素は、第２のロッカー
レバーがカムの隆起部によって動作されているときにこ
の第２のロッカーレバーによって結合ピンとの係り合い
が解かれるように構成されているようにしたため、カム
の基礎円の段階で結合ピンに圧力を作用させることによ
り結合手順が行われるときに、第２のロッカーレバーの
リフト段階が始まれば、ロック要素と結合ピンとの係り
合いを解くことができて、第１のロッカーレバーとは整
列していない第２のロッカーレバーの位置まで結合ピン
を変位させることができ、その後に２つのロッカーレバ
ーがカムの基礎円上で動くようになって両者の穴が整列
したときには、ピンを第２のロッカーレバーの穴に完全
に挿入することができ、そのときに基礎円の段階の全期
間をこの目的のために利用でき、したがって、ロッカー
レバーがそれらの次のリフト段階を経るときにピンの一
部分だけしか第２のロッカーレバーの穴に入っていない
という事態を確実に避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の内燃機関の弁作動装置を備
えた弁駆動装置の図であり、図２における線Ｉ−Ｉに沿
った縦断面図であって、結合ピンが非結合位置におかれ
た状態を示す図である。

【図２】図１における矢印IIの方向に見た図である。

【図３】リフト段階が開始した後に結合ピンが解放され
た状態を示す図１に対応した断面図である。

【図４】結合ピンが結合位置にある状態を示す図１に対
応した断面図である。

【図５】ロック要素の斜視図である。

【図６】弁作動サイクルを時間に関してプロットしたグ
ラフである。

【符号の説明】

Ｖ 吸気弁 ２ カム ３ カム ４ カム軸 ５ ロッカーレバー ７ カム ８ ロッカーレバー １０ 穴 １１ 穴 １２ 結合ピン ２６ ばね舌片

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダごとに設けられた少なくとも１
   つの吸気弁または排気弁（Ｖ）と、 各弁（Ｖ）ごとに低回転速度範囲用の第１のカム（２、
   ３）と高回転速度範囲用の第２のカム（７）とを有する
   カム軸（４）と、 弁（Ｖ）ごとに設けられて第１のカム（２）と相互作用
   する第１のロッカーレバー（５）と、 第２のカム（７）と相互作用する第２のロッカーレバー
   （８、９）と、 それぞれの第１のロッカーレバー（５）と第２のロッカ
   ーレバー（８、９）との間の結合部材とを備えて、この
   結合部材は結合ピン（１２）を有し、２つのロッカーレ
   バー（５、８、９）は、これら２つのロッカーレバーが
   カムの基礎円上を動くときに互いに整列する穴（１０、
   １１）を有し、前記結合ピン（１２）は、第１のロッカ
   ーレバー（５）の穴（１０）内に位置するとともに、ば
   ね（１７）の力に抗した押圧力の作用によって他の位置
   に押し込まれることができ、かつ前記他の位置で第２の
   ロッカーレバー（８、９）の穴（１１）内に突き出て、
   ２つのロッカーレバーを互いに連結するようにされた多
   気筒の内燃機関の弁作動装置であって、 旋回可能なロック要素（２６）を各結合ピン（１２）に
   対応して設け、このロック要素はばねの力によってロッ
   ク位置に保持されるように構成され、かつこのロック要
   素は、第２のロッカーレバー（８、９）がカム（７）の
   隆起部によって動作されているときにこの第２のロッカ
   ーレバー（８、９）によって結合ピンとの係り合いが解
   かれるように構成されていることを特徴とする内燃機関
   の弁作動装置。
2. 【請求項２】 結合ピン（１２）が環状溝（３０）を有
   し、環状溝（３０）に係り合う突起（２９）をロック要
   素（２６）が有することを特徴とする請求項１記載の内
   燃機関の弁作動装置。
3. 【請求項３】 ロック要素は、第１のロッカーレバー
   （５）の底部に取り付けられるとともに第２のロッカー
   レバー（８、９）の下側へ向けて伸びるばね舌片（２
   ６）で形成されていることを特徴とする請求項２記載の
   内燃機関の弁作動装置。
4. 【請求項４】 第１のロッカーレバー（５）は、ロック
   要素（２６）の突起（２９）が通過して伸びるスロット
   （３２）を有することを特徴とする請求項３記載の内燃
   機関の弁作動装置。