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公開番号2024102845
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-31
出願番号2024006255
出願日2024-01-18
発明の名称弁駆動装置
出願人ケーティーエムアーゲー,KTM AG
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人
主分類F01L 13/00 20060101AFI20240724BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】本発明は、弁駆動装置によって内燃機関の弁の少なくとも1つの操作手段を操作するための少なくとも1つの操作輪郭の軸方向位置および/または回転位置を測定する方法に関する。
【解決手段】少なくとも1つのシャフトを備えた弁駆動装置1であって、内燃機関の弁の少なくとも1つの操作手段を操作するための所定数の操作輪郭4が、少なくとも1つのシャフトに相対回動不能に配置されており、所定数のセンサ6を備えたセンサユニット5が設けられており、所定数のセンサ6の各センサ6が、物理的な量を検出するための空間的な検出領域を有しており、所定数の操作輪郭4の少なくとも1つの操作輪郭4が、少なくとも1つの軸方向位置で少なくとも部分的に、所定数のセンサ6の少なくとも1つのセンサ6の空間的な検出領域内に配置されている、弁駆動装置1。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つのシャフトを備えた弁駆動装置（１）であって、内燃機関の弁の少なくとも１つの操作手段（７）を操作するための所定数の操作輪郭（４）が、前記少なくとも１つのシャフトに相対回動不能に配置されており、所定数のセンサ（６）を備えたセンサユニット（５）が設けられており、前記所定数のセンサ（６）の各センサ（６）が、物理的な量を検出するための空間的な検出領域（８）を有する、弁駆動装置（１）において、
前記所定数の操作輪郭（４）の少なくとも１つの操作輪郭（４）が、少なくとも１つの軸方向位置（Ａ１，Ａ２）で少なくとも部分的に、前記所定数のセンサ（６）の少なくとも１つのセンサ（６）の空間的な前記検出領域（８）内に配置されていることを特徴とする、弁駆動装置（１）。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記所定数のセンサ（６）の前記少なくとも１つのセンサ（６）の空間的な前記検出領域（８）は、
－画定された軸方向の領域に配置されており、かつ／または
－少なくとも１つの操作輪郭（４）の存在が、規定された閾値を超えた物理的な量の測定を生ぜしめるような空間的な領域に相当する、
請求項１記載の弁駆動装置（１）。
【請求項３】
－前記シャフトに少なくとも１つのスライド部材（３）が、軸方向移動可能でかつ相対回動不能に支持されており、前記所定数の操作輪郭（４）が、前記少なくとも１つのスライド部材（３）に配置されており、かつ／または
－前記シャフトが、内燃機関の弁の前記操作手段（７）に対して移動可能に支持されており、前記所定数の操作輪郭（４）が、好ましくは直接に前記シャフトに配置されている、
請求項１または２記載の弁駆動装置（１）。
【請求項４】
前記所定数の操作輪郭（４）の各操作輪郭（４）が、少なくとも１つの軸方向位置（Ａ１，Ａ２）と、少なくとも１つの回転位置とにおいて、内燃機関の弁の前記少なくとも１つの操作手段（７）に接触している、請求項１から３までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
【請求項５】
前記センサユニット（５）が、内燃機関のシリンダヘッドに対して定位置固定に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
【請求項６】
前記所定数のセンサ（６）が、前記センサユニット（５）に設けられた共通のプリント配線板（１１）に配置されており、かつ／または前記センサユニット（５）の共通のハウジング（１２）内に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
【請求項７】
前記所定数の操作輪郭（４）の前記少なくとも１つの操作輪郭（４）が、少なくとも１つの軸方向位置（Ａ１，Ａ２）と、少なくとも１つの回転位置とにおいて、前記所定数のセンサ（６）の少なくとも１つのセンサ（６）から、１０ミリメートルよりも小さい間隔、好ましくは５ミリメートルよりも小さい間隔、特に好適には２．５ミリメートルよりも小さな間隔を置いて配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
【請求項８】
前記所定数のセンサ（６）の前記少なくとも１つのセンサ（６）が、無接触式のセンサとして形成されており、かつ／または前記所定数のセンサ（６）の前記少なくとも１つのセンサ（６）が、磁界センサ、特にホールセンサとして形成されており、好ましくは、前記少なくとも１つの操作輪郭（４）により形成され、かつ／または前記少なくとも１つの操作輪郭（４）により影響を与えられた磁界が、前記少なくとも１つのセンサ（６）の前記検出領域（８）内で検出可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
【請求項９】
前記所定数の操作輪郭（４）の少なくとも１つの操作輪郭（４）の存在、形状、回転位置および／または位相が、前記所定数のセンサ（６）の１つのセンサ（６）の前記検出領域（８）内で、該センサ（６）によって、特に評価ユニットと共に、検出可能である、請求項１から８までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサ（６）によって、前記検出領域（８）内に位置する前記少なくとも１つの操作輪郭（４）の存在、形状、位相および／または回転位置に関連して変化する物理的な量が測定可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の弁駆動装置（１）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのシャフトを備えた弁駆動装置であって、内燃機関の弁の少なくとも１つの操作手段を操作するための所定数の操作輪郭が、少なくとも１つのシャフトに相対回動不能に配置されており、所定数のセンサを備えたセンサユニットが設けられており、所定数のセンサの各センサが、物理的な量を検出するための空間的な検出領域を有する、弁駆動装置に関する。さらに、本発明は、少なくとも１つの弁と少なくとも１つの弁駆動装置とを備えた内燃機関および内燃機関を備えた自動二輪車に関する。さらに、本発明は、弁駆動装置によって内燃機関の弁の少なくとも１つの操作手段を操作するための少なくとも１つの操作輪郭の軸方向位置および／または回転位置を測定する方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来技術に基づき、軸方向移動可能でかつ相対回動不能にシャフト（カムシャフト）に取り付けられている操作輪郭、特にカムを備えた弁駆動装置が知られている。典型的には、スライド部材に少なくとも２つの操作輪郭が、互いに異なる軸方向領域に配置されており、この場合、これらの操作輪郭は互いに異なっている。スライド部材と、このスライド部材に配置された操作輪郭とを軸方向に移動させることにより、少なくとも２つの操作輪郭のうちの一方の操作輪郭を、エンジン弁の操作手段と係合させることができる。種々の操作輪郭により、エンジン弁の操作手段をアクティブな操作輪郭に応じて種々様々に操作することができる。特に、位相角度に関連して互いに異なる２つの操作プロファイルを実現することができる。
【０００３】
第１の操作輪郭が係合すると、エンジン弁を、第２の操作輪郭との係合時よりも大きく、または長く開放することができる。１つの操作輪郭しか設けられていなくてもよく、この場合、エンジン弁の操作手段は操作輪郭によって操作されるか、または全く操作されないかのいずれかとなる。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２０１１０５６８３３号明細書には、内燃機関用の弁駆動装置が開示されている。この弁駆動装置は、シャフトと、このシャフトに相対回動不能でかつ軸方向移動可能に配置された第１および第２のスライド部材とを有している。第１のスライド部材と第２のスライド部材とには、互いに異なる個数の舌片を備えた、それぞれ１つの発信車が配置されている。シャフトには、すき間を備えた発信車が配置されている。スライド部材の軸方向の位置に応じて、種々異なる舌片がすき間内に引き込まれている。すき間を備えた発信車の上に配置されたセンサが、すき間－／舌片パターンの評価によって無接触式に第１のスライド部材と第２のスライド部材との軸方向の位置を測定することができる。これは、有利には、唯一つのセンサを用いて実現することができる。シャフトの半径方向の位置も同じく測定することができる。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１４／０３０３８７３号明細書に開示されている内燃機関用の弁駆動装置は、２つの操作輪郭を備えた１つのスライド部材を有している。このスライド部材には、さらに、相並んで配置された、互いに異なる２つの発信輪郭が配置されており、これらの発信輪郭はセンサの検出領域内に配置されている。このセンサは、どちらの操作輪郭がアクティブとなっているのかを測定することができる。シャフト（カムシャフト）には別のセンサが配置されており、このセンサは、クランクシャフトに対するシャフトの位相を測定することができる。
【０００６】
スライド部材に設けられた、別個の機械的な輪郭を備えたシングルチャネル式のセンサも知られており、これによってスライド部材の位置を検出することができる。
【０００７】
従来技術において不都合となるのは、発信輪郭が設けられていなければならないか、またはスライド部材に設けられた別個の機械的な装置が必要となることである。これは、特に自動二輪車エンジンにおける使用時では、スペースの不足に基づき必ずしも可能であるとは限らない。さらに、多数の構成部分が必要となり、これによりコストが上昇する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、内燃機関の弁の少なくとも１つの操作手段を操作するための操作輪郭の回転位置および／または軸方向位置を測定することを可能にする、スペースを節約しかつ構成部分を節約する手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１、請求項２３、請求項２４および請求項２５によって解決される。
【００１０】
本発明によれば、所定数の操作輪郭の少なくとも１つの操作輪郭が、少なくとも１つの軸方向位置で少なくとも部分的に、所定数のセンサの少なくとも１つのセンサの空間的な検出領域内に配置されていることが規定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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