特許 6400975 弁ローテータを備えるガス交換弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6400975

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】弁ローテータを備えるガス交換弁

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/32 20060101AFI20180920BHJP

   F01L 3/08 20060101ALI20180920BHJP

   F01L 3/10 20060101ALI20180920BHJP

【ＦＩ】

   F01L1/32 Z

   F01L3/08 C

   F01L3/10 C

【請求項の数】5

【外国語出願】

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2014-161097(P2014-161097)

(22)【出願日】2014年8月7日

(65)【公開番号】特開2015-34551(P2015-34551A)

(43)【公開日】2015年2月19日

【審査請求日】2017年1月23日

(31)【優先権主張番号】10 2013 013 229.0

(32)【優先日】2013年8月8日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】510153962

【氏名又は名称】マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ロベルト・クーダ

(72)【発明者】

【氏名】マンフレート・ヴァレンタ

【審査官】 首藤 崇聡

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２２８８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１０２９０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 独国特許出願公開第０３３０４８７８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第０２９４４８９９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０４４２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−１０２５０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公昭４６−０３６８４９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実開昭５８−１２２７１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−１５８１０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−１９２９１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １／３２

Ｆ０１Ｌ ３／０８ − ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のガス交換弁（１０）であって、シリンダヘッド（１４）の領域内に構成された弁座、前記ガス交換弁を開くために少なくとも一つの弁ばね（１２，１３）のばね力に対抗して前記弁座から持ち上げ可能であり、前記ガス交換弁を閉じるために前記弁ばね（１２，１３）又は各弁ばね（１２，１３）のばね力により前記弁座に押し付け可能である、弁棒（１１）に係合している弁体、前記弁棒（１１）のための弁案内（１５）、及び、前記シリンダヘッド（１４）と前記弁ばね（１２，１３）又は各弁ばね（１２，１３）との間において下に位置する弁ローテータ（１６）、を備えるガス交換弁（１０）において、
前記弁ローテータ（１６）と前記シリンダヘッド（１４）との間にギャップ（２０）が設けられて前記弁ローテータ（１６）が浮かせた状態で構成されており、
前記弁ローテータ（１６）が、浮かせた状態で前記弁案内（１５）に構成され、
前記弁ローテータ（１６）が円錐座（２１）を介して前記弁案内（１５）に固定されることを特徴とするガス交換弁。

【請求項2】

前記弁ローテータ（１５）が前記弁案内（１５）に摩擦結合的に係合することを特徴とする、請求項１に記載のガス交換弁。

【請求項3】

前記弁ローテータ（１６）が、座面（２２）が円錐台状であるリセスを有することを特徴とする、請求項１または２に記載のガス交換弁。

【請求項4】

前記弁ローテータ（１６）のために前記弁案内（１５）が、座面（２３）が円錐台状であるカラー状突起を有し、前記弁ローテータ（１６）の前記座面（２２）が、前記弁案内（１５）の前記カラー状突起の、対応する前記座面（２３）に載っていることを特徴とする、請求項３に記載のガス交換弁。

【請求項5】

内燃機関のガス交換弁（１０）のための弁ローテータ（１６）であって、シリンダヘッド（１４）と少なくとも一つの弁ばね（１２，１３）との間において下に位置している弁ローテータ（１６）において、前記弁ローテータ（１６）は、前記弁ローテータ（１６）と前記シリンダヘッド（１４）との間にギャップ（２０）を設けることにより浮かせた状態で構成されており、当該弁ローテータが、請求項１から４のいずれか一項に記載のように構成されていることを特徴とする弁ローテータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１のおいて書きに記載の弁ローテータを備える、内燃機関のガス交換弁に関する。本発明はまた、請求項７のおいて書きに記載の、内燃機関のガス交換弁用の弁ローテータに関する。

【背景技術】

【0002】

弁ローテータを備えるガス交換弁を持つ内燃機関は、実用において、よく知られている。弁体の不均一な加熱や、ゆがみを防止し、かつ、弁体及び弁座に燃焼残渣の付着が形成されるのを回避するために、弁ローテータにより各行程において、ガス交換弁の弁体をガス交換弁の弁座に対して回転させることができる。

【0003】

内燃機関の、弁ローテータを備えるガス交換弁は、特許文献１より知られている。そこでは、シリンダヘッドの領域に形成された弁座を持つガス交換弁が知られており、ガス交換弁の弁体は、ガス交換弁を開く際には２つのばね要素のばね力に対抗して弁座から持ち上げられ、また、ガス交換弁を閉じる際には２つのばね要素のばね力により弁座に押し付けられる。弁座と協働する弁体はバルブディスクとも呼ばれ、弁案内の中に案内された弁棒に固定されている。この従来技術においては、弁ローテータはガス交換弁の弁ばねとシリンダヘッドとの間に位置しており、弁ローテータはシリンダヘッド上に立った状態で実施されている。

【0004】

特許文献１によるとガス交換弁の弁ローテータは、シリンダヘッドのオイルサンプ内に立った状態にあり、それにより弁ローテータは、シリンダヘッドのオイルサンプ内に集まる汚れにより、より多くの摩耗を受ける。さらに、弁棒と弁案内との間の摩擦を高める弁棒の汚れが原因で、弁案内がシリンダヘッドから抜ける危険もある。

【0005】

従来技術における上記の短所を簡単かつ高信頼的に回避できるような、弁ローテータを備える新規のガス交換弁、及び、相応の弁ローテータが必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】独国特許出願公開第１４７５９７８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記に鑑みて本発明の課題は、新規の弁ローテータを備えるガス交換弁、及び、新規の弁ローテータを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この課題は、請求項１に記載のガス交換弁により解決される。本発明によると弁ローテータは、弁ローテータとシリンダヘッドとの間にギャップを設けることにより浮かせた状態で構成されている。

【0009】

本発明によると弁ローテータとシリンダヘッドとの間にギャップを設けることにより、弁ローテータは浮かせた状態で構成されている。それにより弁ローテータをシリンダヘッドのオイルサンプ内に立たせることが回避できる。それにより、汚れが弁ローテータの領域に集まることが回避される。汚れた潤滑油は排出することができる。それにより本発明のガス交換弁が受ける摩耗はより少なくなる。さらに、弁棒の汚れが原因で弁案内がシリンダヘッドから抜ける危険も回避される。

【0010】

望ましくは、浮かせた状態の弁ローテータは弁案内に構成されている。弁ローテータを浮かせた状態で弁案内に構成する実施形態は簡単であり、そのため望ましい。

【0011】

好適な発展形によると弁ローテータは弁案内に摩擦結合的に係合している。弁ローテータが弁案内に摩擦結合的に係合すると、弁棒の汚れが原因で弁案内がシリンダヘッドから抜けることが簡単かつ高信頼的に回避できる。

【0012】

望ましくは弁ローテータは、円錐座を介して弁案内に固定される。円錐座を介して弁ローテータを弁案内に固定することは簡単であり、そのため望ましい。

【0013】

本発明の望ましい発展形は従属請求項及び以下の説明から理解できる。本発明の実施形例を図を用いて詳しく説明するが、これに限定されるわけではない。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の弁ローテータの領域における本発明のガス交換弁の図式的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明は、内燃機関の、弁ローテータを備えるガス交換弁、及び、そのようなガス交換弁のための弁ローテータに関する。

【0016】

図１は、本発明の弁ローテータの領域における、本発明のガス交換弁の図式的な断面図であり、ガス交換弁１０のうち弁棒１１が図示されており、弁棒１１には、バルブディスクとも呼ばれる、図示されない弁体が係合している。

【0017】

ガス交換弁１０の図示されない弁体は、やはり図示されないガス交換弁１０の弁座と協働しており、つまり、ガス交換弁１０を開くために弁体は少なくとも一つの弁ばね１２，１３のばね力に対抗して弁座から持ち上げ可能であり、また、ガス交換弁１０を閉じるために弁体は当該の弁ばね１２，１３又はそれぞれの弁ばね１２，１３のばね力により弁座に押し付け可能である。

【0018】

図示された実施例においてはガス交換弁１０はそのような２つの弁ばね１２，１３、つまり、内側弁ばね１２及び外側弁ばね１３を有している。弁ばねはただ一つとすることもできる。

【0019】

ガス交換弁１０の図示されない弁体と協働する、ガス交換弁１０の図示されない弁座は、シリンダヘッド１４の領域内に構成されており、図示されない弁体が取り付けられている弁棒１１は、ガス交換弁１０の弁案内１５の中に案内されている。

【0020】

ガス交換弁１０は、図１では図式的にのみ図示されている弁ローテータ１６を有しており、弁ローテータ１６は、シリンダヘッド１４と弁ばね１２，１３との間において下に位置している。

【0021】

そのような弁ローテータの機能は、本書が関係する当業者にとっては周知である。

【0022】

弁ローテータ１６は第１スプリングリテーナ１７を有しており、この第１スプリングリテーナ１７には、両方の弁ばね１２，１３の下端である第１の端が支えられており、弁ばね１２，１３の上端である第２の端は、クランプ装置１９を介して弁棒１１に固定された第２のスプリングリテーナ１８に支えられている。

【0023】

本発明によるガス交換弁１０又はガス交換弁１０の弁ローテータ１６は、弁ローテータ１６とシリンダヘッド１４との間にギャップ２０を設けることにより弁ローテータ１６を浮かせた状態で構成するように構成されている。

【0024】

それにより、弁ローテータ１６がシリンダヘッド１４のオイルサンプ内に立てられるのではなく、ギャップ２０を介してシリンダヘッド１４と弁ローテータ１６との間に十分なオイル循環が保証され、そのオイル循環を介して汚れが排出され得ることが保証される。それにより、弁ローテータ１６が受ける摩耗が、従来技術に比較してより少なくなることが保証される。

【0025】

図示された、本発明の望ましい実施形態において、ガス交換弁１０の弁ローテータ１６は浮かせた状態で、弁棒１１のための弁案内１５に構成されており、弁ローテータ１６は弁案内１５に摩擦結合的に係合する。

【0026】

本発明のこの好適な発展形はとりわけ、弁棒１１のための弁案内１５が、弁棒１１に堆積する汚れが原因で、つまり弁棒１１と弁案内１５との間の摩擦が原因で、シリンダヘッド１４から抜けることを簡単に回避し得るという長所がある。

【0027】

望ましくは、弁ローテータ１６は円錐座２１を介して弁案内１５に固定されている。弁ローテータ１６は、座面２２が円錐台状である中央リセスを有しており、弁案内１５は、座面２３がやはり円錐台状であるカラー状突起を有する。弁ローテータ１６の座面２２は、対応する、弁案内１５のカラー状突起の座面２３に載っている。それにより、弁ローテータ１６とシリンダヘッド１４との間にギャップ２０が設けられて弁ローテータ１６が弁案内１５に摩擦結合的に固定されることが特別な態様で保証される。

【0028】

下に位置する弁ローテータ１６を浮かせた状態で実施することにより、従来技術の短所が回避される。弁ローテータ１６が、とりわけ円錐座２１を介して、又は、代替的に適切な幾何学的実施形態を介して、弁案内１５に摩擦結合的に固定されることにより、両方の弁ばね１２，１３は弁ローテータ１６を介して弁案内１５に作用し、弁案内１５がシリンダヘッド１４から抜ける可能性を回避する。弁ローテータ１６を浮かせた状態で実施することにより弁ローテータ１６とシリンダヘッド１４との間にギャップ２０が設けられ、このギャップ２０を介して十分な潤滑油交換を保証することができ、それにより、弁ローテータ１６とシリンダヘッド１４との間に汚れがたまることが回避される。

【0029】

潤滑油交換を支援するために、場合によっては弁ローテータ１６内に少なくとも一つの、図示されないボアを設けることができる。また、潤滑油交換をさらに支援するためにシリンダヘッド１４内に少なくとも一つの、図示されない排出路を設けることができる。しかしながら、弁ローテータ１６内にそのようなボアがなくても、また、シリンダヘッド１４内にそのような排出路がなくても、弁ローテータ１６を浮かせた状態で実施することによりギャップ２０の領域において十分な潤滑油交換を保証し得る。

【符号の説明】

【0030】

１０ ガス交換弁
１１ 弁棒
１２ 弁ばね
１３ 弁ばね
１４ シリンダヘッド
１５ 弁案内
１６ 弁ローテータ
１７ スプリングリテーナ
１８ スプリングリテーナ
１９ クランプ装置
２０ ギャップ
２１ 円錐座
２２ 座面
２３ 座面

【図1】