JPH09512076A - ガス切換弁を作用させるためのプルロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス切換弁(3)のための三つの異なるストロークに設定できる動弁機構は、単一の揚程曲線を有する制御カム(2)により作用されるプルロッド(1)からなる。プルロッド(1)をその支承部に中心(7)の領域で長手方向案内(8)に選択的に連結できることが本発明の本質的な特徴である。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス切換弁を作用させるためのプルロッド 本発明は、内燃機関の弁駆動部のうち少なくとも一つのガス切換弁を作用させ るためのプルロッドであって、このプルロッドは制御カムとガス切換弁の間に駆 動可能に配置されかつ特に制御カムにより中央範囲で作用され、その際プルロッ ドは一端がガス切換弁とストローク方向に連通しておりかつ他端が内燃機関のシ リンダヘッドに支承手段により揺動可能に固定されているプルロッドに関する。 そのようなカムフォロアは、ドイツ連邦共和国特許公開第41 18 287 号から周 知である。この場合には、異なるプロフィールを有する二つのカムにより作用さ れる二分割されたプルロッドを介して、異なる弁ストロークを達成することがで きる。この種類を形成する構成では、作用されるガス切換弁のための異なるスト ローク過程を達成するために、二つの制御カムにより作用される二つのプルロッ ドが必要であるのが不利である。それ故に、そのような弁作用装置にかかる構造 費用は増える。 それ故、本発明は、上に挙げた不利益が除去されかつ特に簡単に構成された弁 駆動部を経て種々の弁ストロークを実現することができる、冒頭に述べた種類の 装置を提供することを課題の基礎とする。 本発明により、この課題は、請求の範囲１の特徴部分の次の特徴により解決さ れる。すなわち、 唯一のストロークプロフィールを有する制御カムにより作用されるプルロッド が、その支承手段を介して少なくとも間接的に長手方向案内と連結され、この長 手方向案内はガス切換弁の軸線に対しほぼ平行に延びており、 プルロッドには連結手段が付設され、制御カムが始動したときに、プルロッド が長手方向案内に固定された支承手段の周りの最大揺動運動を行うように、前記 連結手段は第一の連結段階で、支承手段を受容する支承ブロックを長手方向案内 と連結しており、 連結手段の第二の連結段階では、支承ブロックが連結手段を介してプルロッド と連結されていることにより、両方一緒に長手方向案内に沿った軸方向運動が完 全なカムストロークでもって行われ、その際ストローク過程中ガス切換弁で達成 される開口横断面は第一の連結段階におけるものより小さくなっており、 連結手段の第三の連結段階では、支承ブロックが長手方向案内に沿った連結か ら切られると共に、プルロッドが支承ブロックからも切られることにより、プル ロッドがガス切換弁でその接触点の周りの無負荷ストローク・揺動運動を実行し かつこのガス切換弁が閉じられたままである。 したがって、ここに示した本発明による手段により、少なくとも二つの異なる 弁ストロークを、もっぱら一つのストロークプロフィールの制御カムにより作用 される一つのプルロッドを介してつくることができる。付加的に、選択的な連結 段階により、装置全体の無負荷ストロークが達成可能であり、その結果ガス切換 弁が前述した風に閉じられたままである。後者の変形は、特に多弁技術における 、特別にその都度の内燃機関の部分負荷運転または無負荷運転における弁遮断の ために設けられる。ここに示した構成により、これまで実施されたプルロッドと カム軸を引っ張り出すことができる。また、他の連結段階も本発明の保護範囲に 一緒に含められる。このために、プルロッドを第一の連結段階で述べたような仕 方で、長手方向案内に予め定められたストローク部分で長手方向案内と共に固定 するようにすることができる。また、他の弁ストロークを、高さ方向に分配され て支承ブロックおよび／またはプルロッドに配置された連結手段のための連結段 階により達成することもできる。また、詳細に示されていない転がり接触を介し てのプルロッドにおけるカム接触または同様な連結を実現することも考えられる が、同様にすべり接触も考えられる。 本発明の具体化において、請求の範囲２から、長手方向案内が、内燃機関のシ リンダヘッドと固定結合されていて、カム方向に延びる支柱として作られ、この 支柱が、支柱に対して軸方向に移動可能な支承ブロックにより囲まれており、支 承ブロックとプルロッドに、支承手段に対し平行なそれぞれ一つの孔が延びてお り、これらの孔は支承ブロックに対するプルロッドの揺動位置で、特にカム基礎 円の間に、互いに整合し、これらの孔には、長手方向に変位可能なピストンが連 結手段として延びていることが明らかである。この場合、支承手段を案内するた めの支柱の形成は幾何学的に任意である。長手方向案内としてのこの支柱を介し て、第二の連結段階によるプルロッドのストローク運動が保証される。このスト ローク運動は制御カムの最大のかたよりに対応し、かつ第一の連結段階中達成さ れる、得ようとした速度比により引き起こされるプルロッドのストローク運動よ り小さい。 ピストンは詳細に記載されていない仕方で有利には液圧媒体によりシリンダヘ ッドから制御されかつその運動方向において機械的なばねを介して押圧すること ができる。しかしながら、またこれらのピストンを機械的に、電気機械的に磁気 的にまたは同様な適当な仕方で作用させることもできる。そのような作用形態の 組合せ可能性も考えられる。第三の連結段階のために、プルロッドをその下方の 揺動された死点に保持しかつそれ故に少なくとも部分的に制御カムと接触しない ようにする。このように保持するために、冒頭に述べた連結手段を設ける。この 解決により、本発明による弁駆動では付加的な摩擦減少が計算できる。 本発明の構成において、請求の範囲３から、支承ブロックに連結手段としての ピストンのための「死空間」をつくるようにすることが明らかになる。この死空 間により、簡単な仕方で選択的な連結段階のためにガス切換弁でのその接触点の 周りのプルロッドの揺動運動可能性が確保される。しかしながら、この運転状態 について、連結手段としてのピストンをプルロッドのその孔に完全に一体化する ことも考えられる。 請求の範囲５と６から、支承ブロックをシリンダヘッドに対して少なくとも一 つの圧縮ばねを介して支持することが明らかになる。この圧縮ばねを介して、プ ルロッドが選択的な連結段階中安定したカム接触状態に保たれるかまたは他の連 結段階を達成するためにその上死点に支承ブロックと共に摺動されることが確保 される。この圧縮ばねまたは他の適当な圧縮を及ぼす手段がプルロッドと支承ブ ロックの間に適用されることも考えられる。 プルロッドを支承ブロックと、したがって支柱と間接的に連結する簡単な可能 性が本発明によりピンを介して与えられる。ピンの代わりに、球形カップ結合も またはそれ自体周知のころがり軸受を介しての結合も考えられる。 最後に、請求の範囲８から、プルロッドまたは支承ブロックを軽量構造材料で 製造することが明らかになる。この手段により、弁駆動中振動する質量が付加的 に減らされ、これにより摩擦仕事が減少することになる。 その第一および第二の連結段階によるプルロッドの連結のために、別個の連結 手段を設けることもできる。そのために、プルロッドをその第一の連結段階のた めに別個のロック機構により位置決めすることも考えられる。これは、例えば詳 細には示されていない、支承ブロックの下で摺動されるデスタンスピースからな ることができる。また、本発明によるプルロッドを横方向またはフォークプルロ ッドとして形成し、これが次いでより多くのガス切換弁に同時に作用するように することも考えられる。また、本発明による装置に、詳細に記載されていない液 圧で作用するバックラッシ補償手段を組み込むこともできる。摩擦を減少させる ためにかつ装置全体の耐磨耗性を改善するために、ロックピストンのための孔に 塗布された磨耗保護層を設けるかまたは磨耗のない材料からなる付加的なブッシ ュを挿入することが考えられる。請求の範囲６と７による圧縮ばねは、「繰り出 された」状態でシステム全体に関して力のない状態であるように寸法決めするこ とができる。 本発明は、その請求の範囲の特徴にのみ限定されない。個々の請求の範囲の特 徴の組合せ可能性および個々の請求の範囲の特徴と利点の記載や構成例で明らか なこととの組合せ可能性も考えられる。 本発明を図面に示すのが合目的である。図面において、 第１図は第２図の切断線に対応して切断した本発明の装置の縦断面図である。 第２図は第１図の本発明による装置の平面図でありかつ第１図の切断線による 断面図である。 第１図から、当業者にはプルロッド１を見て取ることができる。このプルロッ ドはカム軸の制御カム２とガス切換弁３の間に駆動可能に位置決めされている。 プルロッド１は、特にその一方の端面５の中央範囲４において制御カム２により 作用される。ガス切換弁３の他端には、プルロッド１が内燃機関のシリンダヘッ ド６に支承手段７を介して揺動可能に固定されている。シリンダヘッド６からカ ムの方向に支柱８が延びている。プルロッド１はその支承手段７を介して、支柱 ８に対して長さ方向に移動可能な支承ブロック９と連結されている。支承手段７ は、この構成ではピンとして作られている。 支承ブロック９は、シリンダヘッド６に支えられている圧縮ばね１１の力によ りカム方向に作用される。付加的に、支承ブロック９とプルロッド１には、第２ 図から見て取れるように、それぞれ一つの孔１２、１３が延びている。これらの 孔１２、１３は、支承ブロック９に対するプルロッド１の揺動位置において、特 に好都合にはカム基礎円相の間互いに整合している。支承ブロック９の孔１２は 、一端が、詳細には記載されていない栓１４により閉じられている。孔１２、１ ３には、プルロッド１の種々の作動状態について次に述べるように、長手方向に 移動可能なピストン１５が連結手段として延びている。このピストン１５は、第 ２図にその三つの連結段階（請求の範囲１参照）で示されている。それぞれの連 結段階についてのピストン符号が第２図において請求の範囲１のそれぞれの連結 段階の符号と一致している。第一の連結段階については、ピストン１５ｂが同時 に支柱８の接線溝１６の中を延びるように支承ブロック９の孔１２に配置されて いる。したがって、プルロッド１は支承手段７でその回転中心の周りの最大揺動 運動を行う。 第二の連結段階については、ピストン１５ｃが同時に支承ブロック９とプルロ ッド１の両方の孔１２、１３内を延びている。この構成により、プルロッド１は その支承ブロック９と共に、制御カム２が動き出したときに、支柱８に沿ってカ ムと離れる方向に運動を行う。ガス切換弁３で達成されるストロークは、第一の 連結段階中に達成されるストロークより小さい。なぜなら、上記の速度比は存在 しないからである。 それに代わる連結段階において、ピストン１５ｄが同時に支柱８の接線溝１６ およびプルロッド１の孔１３と係合しないように支承ブロック９の「死空間」内 を延びている。この構成により、プルロッド１は、カムが作用すると、ガス切換 弁３でのその接触点１７（第１図を参照）の周りの揺動運動を果たす。支承ブロ ック９にカム方向に作用する圧縮ばね１１の力は、ガス切換弁３のための閉鎖手 段の力より小さいので、それ故ガス切換弁３は閉じたままである。連結段階の切 り換えは、特に制御カム２の基礎円相で行われる。他のストローク変化は例えば 支柱８で長さ方向に分配された接線溝１６により作ることができる。連結段階と してのピストン１５の制御は、シリンダヘッド６から液圧手段を介して詳細に示 されてない仕方で行われる。このためには、少なくとも一つの軸方向孔を支柱８ に設けることを考えることができる。少なくとも一つの連結段階への戻り運動は 少なくとも一つの圧縮ばね（図示せず）の力によっても実現することができる。 参照数字 １ プルロッド ２ 制御カム ３ ガス切換弁 ４ 範囲 ５ 端面 ６ シリンダヘッド ７ 支承手段 ８ 支柱，長手方向案内 ９ 支承ブロック １０ なし １１ 圧縮ばね １２ 孔 １３ 孔 １４ 栓 １５ ピストン，連結手段 １６ 接線溝 １７ 接触点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内燃機関の弁駆動部のうち少なくとも一つのガス切換弁(3)を作用させるた めのプルロッド(1)であって、このプルロッドは制御カム(2)とガス切換弁(3)の 間に駆動可能に配置されかつ特に制御カム(2)により中央範囲(4)で作用され、そ の際プルロッド(1)は一端がガス切換弁(3)とストローク方向に連通しておりかつ 他端が内燃機関のシリンダヘッド(6)に支承手段(7)により揺動可能に固定されて いるプルロッド(1)において、 a)唯一のストロークプロフィールを有する制御カム(2)により作用されるプル ロッド(1)が、その支承手段(7)を介して少なくとも間接的に長手方向案内(8)と 連結され、この長手方向案内はガス切換弁(3)の軸線に対しほぼ平行に延びてお り、 b)プルロッド(1)には連結手段(15)が付設され、制御カム(2)が始動したときに 、プルロッド(1)が長手方向案内(8)に固定された支承手段(7)の周りの最大揺動 運動を行うように、前記連結手段(5)は第一の連結段階(15b)で、支承手段(7)を 受容する支承ブロック(9)を長手方向案内(8)と連結しており、 c)連結手段(15)の第二の連結段階(15c)では、支承ブロック(9)が連結手段(15) を介してプルロッド(1)と連結されていることにより、両方一緒に長手方向案内( 8)に沿った軸方向運動が完全なカムストロークでもって行われ、その際ストロー ク過程中ガス切換弁(3)で達成される開口横断面は第一の連結段階におけるもの より小さくなっており、 d)連結手段(15)の第三の連結段階(15d)では、支承ブロック(9)が長手方向案内 (8)に沿った連結から切られるとともに、プルロッド(1)が支承ブロック(9)から も切られることにより、プルロッド(1)がガス切換弁(3)におけるその接触点(17) の周りの無負荷ストローク・揺動運動を実行しかつこのガス切換弁が閉じられた ままであることを特徴とするプルロッド。 ２．長手方向案内(8)は、内燃機関のシリンダヘッド(6)と固定結合されていて、 カム方向に延びている支柱として作られ、この支柱は支柱に対して軸方向に移動 可能な支承ブロック(9)により囲まれており、支承ブロック(9)およびプルロッド (1)に、支承手段(7)に対して平行なそれぞれ一つの孔(12,13)が延び ており、これらの孔は支承ブロック(9)に対するプルロッド(1)の揺動位置で、特 にカム基礎円の間、互いに整合し、孔(12,13)には、長手方向に変位するピスト ンが連結手段(15)として延びていることを特徴とする請求の範囲１のプルロッド 。 ３．支柱(8)とプルロッド(1)の間の支承ブロック(9)の孔(12)は、少なくとも連 結手段(15)としてのピストンの長さに一致する深さを有することにより、選択的 な連結段階で連結手段(15)としてのピストンのための「死空間」がつくられるこ とを特徴とする請求の範囲２のプルロッド。 ４．支柱(8)に少なくとも一つの凹部または接線溝(16)が設けられ、この接線溝 には連結の場合に連結手段(15)としてのピストンが同時に支承ブロック(9)の孔( 12)の中も延びるように係合することを特徴とする請求の範囲２のプルロッド。 ５．支承ブロック(9)がシリンダヘッド(6)に対して圧縮手段(11)を介して支持さ れていることを特徴とする請求の範囲２のプルロッド。 ６．圧縮手段(11)が少なくとも一つの圧縮ばねとして設計され、その結果として 生するばね力は、ガス切換弁(3)を閉鎖方向に作用させる圧縮手段の力より小さ いことを特徴とする請求の範囲５のプルロッド。 ７．プルロッド(1)を支承ブロック(9)と連結する支承手段(7)がピンとして形成 されていることを特徴とする請求の範囲１のプルロッド。 ８．構成部品(1,8)の少なくとも一つが軽量構造材料および/またはポリマー材料 で製造されていることを特徴とする請求の範囲１のプルロッド。