JP2004506829A - 内燃機関のガス交換弁のステム端部と弁調節装置のスリーブ状の調節部材との間の結合部 - Google Patents

Abstract

本発明は、内燃機関のガス交換弁（１）のステム端部（２０）と、弁調節装置（４）のスリーブ状の調節部材（２）との間の結合部（２４）であって、調節部材（２）が、弁調節装置（４）の、圧力媒体によって負荷可能な圧力領域（５８）の内側で軸方向に運動可能に案内されていて、ステム端部（２０）を少なくとも部分的に取り囲んでいる形式のものに関する。本発明によれば、結合部（２４）は、前記圧力領域（５８）の外側で、弁調節装置（４）の、燃焼室から離れた側に形成された、有利にはステム端部（２０）と同心的な開口（１６）の領域に配置されている。

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の、内燃機関のガス交換弁のステム端部と弁調節装置のスリーブ状の調節部材との間の結合部にから出発している。
【０００２】
このような形式の結合部はＷＯ９９／６６１７７により公知である。この公知の結合部では、調節部材がディファレンシャルピストンによって形成されていて、該ディファレンシャルピストンは、調節ケーシング内に配置されたシリンダの、圧力媒体によって負荷可能な圧力領域の内側で軸方向運動可能に案内されていて、ガス交換弁のステム端部を取り囲んでいる。圧力領域は、シリンダの内側の上方の作業室および下方の作業室を含んでいる。ディファレンシャルピストンは両作業室を軸方向で隔てており、その両端面で制限している。両作業室の圧力負荷に応じて、ディファレンシャルピストンはシリンダの内側で上下に滑動される。ガス交換弁のステム端部とディファレンシャルピストンとの結合は、楔部材によって行われる。楔部材は、被せ嵌められた円錐状の緊締スリーブによって補完的な楔角度でステム端部に半径方向に押し付けられ、ディファレンシャルピストンに軸方向で支持されていて、これにより楔部材の半径方向内側の内周面に形成された環状突起が、ステム端部の外周面に設けられた環状溝に形状接続的に係合することができる。
【０００３】
ガス交換弁のステム端部とディファレンシャルピストンとの間の結合部は、端部側で、シリンダに一体のシリンダ底面によって制限されている上方の作業室において、液圧的にシールされたシリンダの完全に内側に配置されている。従って結合部は、液圧的にシールされたシリンダもしくは調節ケーシング全体が予め取り外されて初めて外側からアクセス可能になる。従って例えば修理目的で、時々行われる結合部の組み付けもしくは組み外しの過程では、液圧回路を開かなければならず、不純物および空気が液圧系に進入する危険がある。さらに、調節ケーシングが、ディファレンシャルピストンに対して傾いて組み付けられている状態では、シール部材が損傷される恐れがある。
【０００４】
発明の効果
これに対して、内燃機関のガス交換弁のステム端部と弁調節装置のスリーブ状の調節装置との間の本発明による結合部は、弁調節装置の開口部の領域におけるその位置により、弁調節装置をシリンダヘッドから取り外す必要なしに、組み付けもしくは組み外しのために簡単に接近できるという利点を有している。本発明による結合部はさらに、弁調節装置の、圧力媒体によって負荷される領域の外側に位置しているので、液圧回路を開く必用はない。弁ステムの可動端部への良好なアクセス可能性により、結合部を視覚的に制御できるだけでなく、実験目的で、センサ、例えば昇降センサの簡単な取り付けも可能になる。
【０００５】
請求項２以下に記載された手段により、請求項１に記載の本発明の有利な別の構成および改良形が得られる。
【０００６】
特に有利な手段によれば、開口部は、弁調節装置を貫通して延びる貫通孔の、燃焼室から離れた方の端部に形成されている。調節部材は、弁調節装置の貫通孔によって軸方向で運動可能にガイドされる調節スリーブを有している。この調節スリーブは、ほぼ弁調節装置の底面から開口部の領域にまで延びていて、このスリーブにはガス交換弁のステムが弁調節装置の底面から導入される。調節スリーブはこのステムを有利には僅かな半径方向の間隔をおいて取り囲んでいる。したがって、内燃機関の組み付けの際に、弁調節装置がシリンダヘッドに載着されると同時に、ガス交換弁のステムが、弁調節装置に設けられた相応の貫通孔に導入される。ガス交換弁と調節スリーブとの間の結合部が、開口の領域に配置されていて、これにより良好にアクセス可能であるので、次いで組み付けが簡単に上方から行われる。
【０００７】
有利には、結合部は、弁調節装置の開口から所定の距離だけ突出する、調節スリーブの、燃焼室から離れた方の端部区分に形成されており、ガス交換弁のステム端部は、調節スリーブの、燃焼室から離れた側の端部区分に形成された同心的な孔内に突入し、ここで保持される。結合部が弁調節装置の外側に配置されているので、結合部はさらに良好に接近可能である。
【０００８】
別の構成によれば、調節装置の開口の領域に、圧力領域を周囲に対してシールするためのリング状のカバーが設けられており、このカバーを通って調節スリーブの端部区分が突出している。このカバーは、貫通孔の半径方向内側の周面と、調節スリーブの半径方向外側の周面との間に配置されていて、半径方向外側のリング状シール部材と、半径方向内側のリング状シール部材とを支持している。
【０００９】
実施例の説明
次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。
【００１０】
図１には縮尺の都合で、内燃機関の弁装置のうち１つのガス交換弁１だけが示されている。このガス交換弁１は、弁調節装置４の調節部材２によって、上下開閉運動を行うように操作される。
【００１１】
調節部材２は調節スリーブ６を有している。この調節スリーブ６は、弁調節装置４の同心的な貫通孔８を貫通して延びており、弁調節装置４のシリンダヘッド近傍または燃焼室近傍の底面１０と燃焼室から離れた上方の面１２との間で延びていて、自由端部区分１４で、貫通孔８の、燃焼室から所定の距離だけ離れた開口１６から突出している。ガス交換弁１のステム１８は、内燃機関の燃焼室における弁座を起点として、縮尺の都合で図示されていないシリンダヘッドを通って調節スリーブ６内に突入している。この場合、ステム端部２０は、調節スリーブ６の、燃焼室から離れた端部区分１４に設けられた、ステムと同心的な孔２２内まで延びていて、ここで保持されている。従って、調節スリーブ６とガス交換弁１のステム端部２０との間の結合部２４は、弁調節装置４の燃焼室から離れた側で、貫通孔８の端部側の開口１６の領域に設けられ、有利には、燃焼室から離れる方向でこの開口１６からずらされて配置されている。結合部２４は形状接続的及び／又は摩擦接続的に形成することができる。
【００１２】
調節部材２はさらに液圧的に操作可能な、調節スリーブ６の半径方向外側の周面２６に保持されたディファレンシャルピストン２８を有している。このディファレンシャルピストン２８は上方から調節スリーブ６に被せ嵌められ、例えば調節スリーブ６において環状溝内で支持された固定リング３０によって、調節スリーブ６の段部３２に対して軸方向でロックされている。ディファレンシャルピストン２８はガイドスリーブ３４内で軸方向に可動にガイドされている。このガイドスリーブ３４は、リング状のカバー３６によって上方から、貫通孔８の段部３８に対して緊締されている。従ってディファレンシャルピストン２８、調節スリーブ６、ガス交換弁１は、連結された構成ユニットを形成している。この構成ユニットは、弁調節装置４の貫通孔８内で、より正確に言うならばガイドスリーブ３４内で軸方向に運動可能にガイドされている。
【００１３】
ディファレンシャルピストン２８は、燃焼室から離れた方の上方の端面で上方の作業室４０を制限しており、燃焼室に近い下方の端面で下方の作業室４２を制限している。この場合、両作業室４０，４２はディファレンシャルピストン２８によって互いにシールされており、半径方向で開口する圧力媒体通路４４，４６を介して圧力媒体を、有利には液圧媒体を充填、または放圧することができる。このために圧力媒体通路４４，４６は、図示してはいないが、電気的な制御装置の制御信号に応じて、それぞれ１つの制御弁によって、有利には電磁弁によって開閉制御可能である。
【００１４】
上方の作業室４０は、貫通孔８の開口１６に挿入され、貫通孔８の半径方向内側の周面と、調節スリーブ６の半径方向外側の周面２６との間に配置されたカバー３６によって周方向で上方に対して制限されている。カバー３６は弁調節装置４に図示していない方法で固定されていて、有利にはねじ締結されており、半径方向外側の周面で、周方向に延びる環状溝を有している。この環状溝には、半径方向外側のリング状シール部材５０が収容されている。カバー３６の半径方向内側の周面には、周方向で延びる別の環状溝が設けられていて、この環状溝には、半径方向内側のリング状シール部材５２が収容されている。さらに、上方からガイドスリーブ３４に軸方向で当接するカバー３６は、その下面で半径方向の横方向孔５４を有していて、これにより、上方の圧力媒体通路４４と上方の作業室４０との間が接続される。
【００１５】
下方の作業室４２は、シリンダヘッドに対して、下方のリング状シール部材５６によってシールされている。このリング状シール部材５６は、貫通孔８の、半径方向内側の周面４８に形成された環状溝に収容されていて、調節スリーブの半径方向外側の周面２６に対してシールされている。カバー３６によって支持された、半径方向内側の上方のリング状シール部材５２と、下方のリング状シール部材５６とは、貫通孔８とカバー３６とに対して相対的な調節スリーブ６の軸方向の運動のため、可動シール部材として、例えばリップ状シール部材として形成されており、半径方向外側の上方のリング状シール部材５０は静的にしか負荷されておらず、たとえばＯリングとして形成される。
【００１６】
貫通孔８の内側、燃焼室から離れた上方のカバー３６と、燃焼室に近い下方のリング状シール部材５６との間に位置する、上方と下方の作業室４０，４２も含む領域は、液圧的な圧力領域５８を形成している。この領域は運転中に圧力媒体によって負荷することができる。従ってガス交換弁１のステム端部２０と調節スリーブ６との間の結合部２４は、液圧的にシールされた圧力領域５８の外側に位置し、有利には弁調節装置４の貫通孔８の開口１６から僅かに間隔をおいている。選択的に、結合部２４は、貫通孔８の開口１６に配置されてもよく、またはこの開口１６から、燃焼室に向かって所定の距離だけずらされて配置されてもよい。この場合は、一方では、結合部２４が外部から十分に接近しやすいように、開口１６の直径が十分に大きくなければならない。他方では、結合部２４が、液圧的な圧力領域５８の外側に位置するように、上方のカバー３６が燃焼室に向かってずらされていなければならない。
【００１７】
弁調節装置４の開口１６に関する結合部２４の高さ位置とは無関係に、ガス交換弁１のステム１８は常に下方から、即ちシリンダヘッドから調節スリーブ６内に突入されている。従って、内燃機関の組み付けの際には弁調節装置４がシリンダヘッドに載着されると同時にガス交換弁１のステム１８が、貫通孔８内に保持された調節スリーブ６内に導入される。有利な構成では、弁調節装置４の内のりの高さは、閉鎖状態にあるガス交換弁１のステム端部２０が、貫通孔８の開口から所定の距離だけ突出するような大きさであるので、ステム端部２０と、同様に開口１６から突出する調節スリーブ６の所属の端部区分１４との間の結合部２４は、シリンダヘッドに既に弁調節装置４が載着された状態でも上方から容易にアクセスでき、組み付けもしくは組み外し可能である。
【００１８】
弁調節装置４の作用形式は次の通りである。下方の作業室４２は下方の圧力媒体通路４６を介して常に圧力媒体が供給されている。上方の作業室４０の放圧の際には、ディファレンシャルピストン２８が、調節スリーブ６とともに上方に向かって押しのけられ、次いで、調節スリーブ６に接続されたガス交換弁１が閉鎖位置にもたらされる。これに対して、上方の作業室４０は、詳しくは図示しない方法で、２つの制御弁、有利には２つの電磁弁によって圧力負荷され、これによりディファレンシャルピストン２８は、上方の作業室４０が、下方の作業室４２と比較して大きな液圧作用面を有していることに基づき、燃焼室の方向で下方に向かって運動し、これによりガス交換弁１は開放位置にもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関のガス交換弁のステム端部と弁調節装置のスリーブ状の調節部材との間の本発明による結合部の有利な構成を示す横断面図である。

Claims (9)

1. 内燃機関のガス交換弁（１）のステム端部（２０）と、弁調節装置（４）のスリーブ状の調節部材（２）との間の結合部（２４）であって、前記調節部材（２）が、弁調節装置（４）の、圧力媒体によって負荷可能な圧力領域（５８）の内側で軸方向に運動可能に案内されていて、ステム端部（２０）を少なくとも部分的に取り囲んでいる形式のものにおいて、
   前記結合部（２４）が、前記圧力領域（５８）の外側で、弁調節装置（４）の、燃焼室から離れた側に形成された、有利にはステム端部（２０）と同心的な開口（１６）の領域に配置されていることを特徴とする、内燃機関のガス交換弁（１）のステム端部（２０）と、弁調節装置（４）のスリーブ状の調節部材（２）との間の結合部（２４）。
2. 前記開口（１６）が、弁調節装置（４）を貫通して延びる貫通孔（８）の、燃焼室から離れた方の端部に形成されている、請求項１記載の結合部。
3. 調節部材（２）が、弁調節装置（４）の貫通孔（８）によって軸方向に運動可能にガイドされた調節スリーブ（６）を有していて、該調節スリーブ（６）が主として、弁調節装置（４）の底面（１０）から開口（１６）の領域にまで延びていて、前記調節スリーブ（６）にガス交換弁（１）のステム（１８）が、弁調節装置（４）の底面から導入され、前記ステム（１８）を結合部（２４）が有利には僅かな半径方向の間隔をおいて取り囲んでいる、請求項２記載の結合部。
4. 結合部（２４）が、調節スリーブ（６）の、燃焼室から離れた側の端部区分（１４）に形成されており、該端部区分（１４）が、弁調節装置（４）の開口（１６）から所定の距離だけ突出しており、ガス交換弁（１）のステム端部（２０）が、調節スリーブ（６）の、燃焼室から離れた方の端部区分（１４）に形成された同心的な孔（２２）内に突入し、ここで保持されている、請求項３記載の結合部。
5. 弁調節装置（４）の開口（１６）の領域に、周囲に対して圧力領域（５８）をシールするための管状のカバー（３６）が設けられいて、このカバー（３６）を、調節スリーブ（６）の端部区分（１４）が突出している、請求項４記載の結合部。
6. カバー（３６）が、貫通孔（８）の、半径方向内側の周面（４８）と、調節スリーブ（６）の半径方向外側の周面（２６）との間に半径方向で配置されていて、半径方向外側のリング状シール部材（５０）と半径方向内側のリング状シール部材（５２）とを支持している、請求項５記載の結合部。
7. 調節部材（２）がさらにディファレンシャルピストン（２８）を有しており、該ディファレンシャルピストン（２８）が、調節スリーブ（６）の半径方向外側の周面（２６）に保持されていて、弁調節装置（４）の貫通孔（８）に位置するガイドスリーブ（３４）で軸方向可動に案内されている、請求項６記載の結合部。
8. ディファレンシャルピストン（２８）が、燃焼室から離れた方の端面で上方の作業室（４０）を制限していて、燃焼室に近い方の端面で下方の作業室（４２）を制限しており、これらの作業室はそれぞれ、弁調節装置（４）に形成された圧力媒体通路（４４，４６）を介して圧力媒体を充填可能または放出可能である、請求項７記載の結合部。
9. 下方の作業室（４２）が圧力負荷されていると同時に上方の作業室（４０）が放圧されている状態では、ディファレンシャルピストン（２８）がガス交換弁（１）の閉鎖方向に押され、上方の作業室（４０）が圧力負荷されている場合には、ディファレンシャルピストン（２８）がガス交換弁（１）の開放方向に押される、請求項８記載の結合部。