JPH09112235A - 掛止可能なロッカーアームを使用したエンジンバルブ制御システム - Google Patents

掛止可能なロッカーアームを使用したエンジンバルブ制御システム

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JPH09112235A
JPH09112235A JP8261897A JP26189796A JPH09112235A JP H09112235 A JPH09112235 A JP H09112235A JP 8261897 A JP8261897 A JP 8261897A JP 26189796 A JP26189796 A JP 26189796A JP H09112235 A JPH09112235 A JP H09112235A
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valve
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outer rocker
valve control
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ハンプトン キース
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マイケル プレストン デイヴィッド
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    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005Deactivating valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18Rocking arms or levers
    • F01L1/185Overhead end-pivot rocking arms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • F01L2820/031Electromagnets

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答が速く、コンパクトで、価格も安く、信
頼性が高く、容易に出力を負荷に整合させることができ
るエンジンバルブ制御システムを提供する。 【解決手段】 カムシャフト4のカム面20に接触し、
カム面の凹凸に従って揺動する内側ロッカーアーム18
と、内側ロッカーアームに外接しエンジンポペットバル
ブ6の頂部に接触して揺動しエンジンポペットバルブを
作動させる外側ロッカーアーム22と、外側ロッカーア
ームに外接して摺動し内側ロッカーアームと外側ロッカ
ーアームとを接続させたり接続を解いたりする掛止部材
28と、内側ロッカーアームと外側ロッカーアームと掛
止部材を支持しラッシュアジャスタ上でピポットするリ
ングピン33と、内側ロッカーアームと外側ロッカーア
ームとを開く方向に付勢するバイアススプリング26
と、掛止部材を摺動させるアクチュエータアッセンブリ
16および掛止スプリング29とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用バルブ作
動装置に関し、特に、ソレノイドアクチュエータの付勢
状態に応じてエンジンバルブを作動もしくは非作動とす
る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】吸気および排気弁の双方もしくはいずれ
かを選択的に作動できる、あるいは選定されたリフトプ
ロフィルで作動できるマルチプルバルブエンジン用可変
バルブ制御システムが従来技術でよく知られている。例
えば米国特許第4,151,817号および第4,20
3,397号にそのシステムが開示されている。特許第
4,151,817号には第1のカムプロフィルと係合
する第1のロッカーアームエレメント、第2のカムプロ
フィルと係合する第2のロッカーアームエレメント、お
よび第1のおよび第2のアームエレメントを相互接続す
なわち掛止する手段が開示されている。特許第4,20
3,397号には掛止機構を用いて、バルブをバルブギ
ヤの台部と接続したり、接続を解いたりするようにエン
ジンポペットバルブを選択的に係合もしくは係合解除さ
せてバルブを作動させたり静止させたままとする装置が
開示されている。
【0003】油圧ラッシユアジャスタが組み込まれてい
るバルブ列を作動させる従来技術のシステムには、バル
ブが不動作モードである時にラッシユアジャスタが過度
に拡張する、すなわち“ポンプアップする”のを防止す
る手段を設けなければならず、かつ本質的にバルブスプ
リングにより加えられる抵抗力が無いという点で特別な
問題が存在する。従来技術のシステムでは、カムシャフ
ト上に形成された基礎円カム部と係合してラッシユアジ
ャスタが過度に拡張するのを防止する補助接触面がロッ
カーアーム構造上に設けられる必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の方法および
機構は応答が遅く、かさばり、高価で作動力が大きく信
頼度が低い。選択バルブ作動システムは、吸気および排
気弁の双方もしくはいずれかと選択的な係合を行ない、
自動車のエンジンの動力出力を負荷に良好に整合させて
効率および燃料の経済性を向上させるように設計されて
いる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、係合を解除し
てエンジンポペットバルブを不作動とするか、もしくは
係合してバルブ列を従来の方法で作動させることができ
る、選択的に掛止可能なロッカーアーム部を有するバル
ブギアロッカーアームを開示することにより従来技術の
制約を克服するものである。
【0006】本発明において、内側ロッカーアームと外
側ロッカーアームと摺動する掛止部材を備え、内側ロッ
カーアームはカムと接触するローラを有し、外側ロッカ
ーアームはバルブと係合し、内側および外側ロッカーア
ームは互いに重ね合わせ関係にあり、かつ静止ラッシユ
アジャスタの出力プランジャとピポット接続し、摺動掛
止部材は内側および外側ロッカーアームが互いに有効に
掛止されてバルブを作動させることができる動作位置
と、内側および外側ロッカーアームが互いに自由に移動
できてバルブが作動されない不動作位置間を移動可能で
ある、掛止可能なロッカーアームアセンブリを提供する
ことにより、油圧リフターのポンプアップ問題を解決す
る手段が開示される。アセンブリはさらに内側および外
側ロッカーアーム間に作用して、外側ロッカーアームが
エンジンポペットバルブと係合している時に内側ロッカ
ーアームを付勢してカムおよびラッシユアジャスタのプ
ランジャーと係合させるバイアススプリングを含んでい
る。内側および外側ロッカーアーム間の重ね合わせの関
係は、ロッカーアームが非掛止状態にある時にプランジ
ャーのスプリング力に反作用してラッシユアジャスタが
ポンプアップしないことを保証するのに有効である。
【0007】新しいタイプの摺動掛止部材が開示されて
おり、それは外側ロッカーアーム上に摺動可能に支持さ
れ、摺動して内側ロッカーアームと係合したり係合解除
したりして内側と外側ロッカーアームとを接続すること
によりエンジンポペットバルブの作動を制御する。掛止
部材上に接触板が形成されており、カムシャフトが基礎
円位置にある時に、ピボットアーム(ベルクランク)が
作動してスプリング掛止部材を掛止スプリングに抗して
動かしてバルブ列を不動作とするための接触面を備えて
いる。ベルクランクは制御ユニットにより給電される電
磁ソレノイドにより動かされる。このようにして、エン
ジンポペットバルブを制御ユニットからの信号により作
動もしくは停止させ、エンジン動作を最適化させて燃料
の経済性および排出物質の双方もしくはいずれかを改善
することができる。
【0008】カムが基礎円位置ではなくバルブ列が作動
しているためにソレノイドが付勢されても掛止部材を動
かすことができない場合には、アーマチュアシャフト上
に配置された蓄力用スプリング装置が圧縮され、それに
よりバルブ列が動作状態でなくなると、スプリング装置
によりピボットアームは掛止部材を動かしてエンジンの
ピボット弁が作動しなくなる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1に、内燃機関のバルブ列の一
部として取り付けられる本発明のエンジンポペットバル
ブ制御システム2の断面図が示される。オーバヘッドカ
ム型内燃機関のエンジンシリンダヘッド10の一部がカ
ムシャフト4、油圧ラッシュアジャスタ5、エンジンポ
ペットバルブ6、バルブスプリング7およびバルブカバ
ー8と共に図示されている。
【0010】ここに図示されているように、エンジンポ
ペットバルブ制御システム2は特にエンジンポペットバ
ルブ6を選択的に作動もしくは停止するようになってお
り、エンジンポペットバルブ6を開くように作動する動
作モードと弁が開かれない不動作モード間をシフトする
ことができるロッカーアームアセンブリ14と、ベルク
ランク44を介してロッカーアームアセンブリ14をそ
の動作および不動作モード間でシフトさせるアクチュエ
ータアセンブリ16を具備している。
【0011】ロッカーアームアセンブリ14はカムベー
スシャフト23に支持されたバルブ作動カムシャフト4
とカム面20で係合し、またエンジンのシリンダヘッド
10と係合する内側ロッカーアーム18と、常時バルブ
スプリング7により閉じられているエンジンポペットバ
ルブ6と係合する外側ロッカーアーム22と、内側およ
び外側ロッカーアーム18,22間に作用して内側ロッ
カーアーム18をローラフォロア24を介してカムシャ
フト4と係合させかつ外側ロッカーアーム22をラッシ
ュアジャスタ5の主ボディ32内のプランジャー30と
係合させるバイアススプリング26を具備している。ラ
ッシュアジャスタ5の構造および機能は従来技術で周知
であるためここでは詳細な説明は行わない。バイアスス
プリング26はラッシュアジャスタ5が常に正常な動作
範囲で作動し続けるのに十分な力をプランジャー30へ
与える。
【0012】掛止部材28が摺動可能に外側ロッカーア
ーム22上に配設され、掛止スプリング29により付勢
されて“掛止”状態とされており、掛止部材28は内側
および外側ロッカーアーム18,22を掛止して一体と
して回転させることにより本発明のエンジンポペットバ
ルブ制御システム2の動作モードを実現するか、もしく
はそれらを掛止しないで内側および外側ロッカーアーム
18,22が互いに自由に回転して不動作モードを実現
するようにする。リンクピン33が外側ロッカーアーム
22に形成された同軸孔および掛止部材28に形成され
た細長いリンクピン開口部21を貫通し、内側ロッカー
アーム18はリンクピン33にピボットし、同時にリン
クピン33はラッシュアジャスタ5にピボットすること
により外側ロッカーアーム22は回転可能に支持され
る。実施例では、内側ロッカーアーム18はリンクピン
33にピボットされており外側ロッカーアーム22は回
転可能に内側ロッカーアーム18を支持するリンクピン
33に結合され、ラッシュアジャスタ5のプランジャー
30により間接的に支持される。リンクピン33は、外
側ロッカーアーム22に形成された同軸のリンクピン孔
61A,61B(図11参照)および掛止部材28に形
成されたリンクピン開口部21を貫通し、外側ロッカー
アーム22のためのピボット支持部を備え、そこでリン
クピン33はプランジャー30にピボットする。実施例
では、内側ロッカーアーム18はリンクピン33にピボ
ット支持され外側ロッカーアーム22はリンクピン33
上に回転不能に配設され、リンクピン33はラッシュア
ジャスタ5のプランジャー30によりピボット支持され
ている。すなわち、リンクピン33は内側および外側ロ
ッカーアーム18,22間の相対回転および掛止部材2
8の両側に形成された細長いリンクピン開口部21によ
る掛止部材28の軸方向運動を許しながら、内側および
外側ロッカーアーム18,22および掛止部材28を適
切な方位に保持する。リンクピン33は掛止部材28お
よび外側ロッカーアーム22を貫通しており、内側ロッ
カーアーム18はサドル部50(図8、図18〜20参
照)においてリンクピン33にピボットし、リンクピン
33は内側ロッカーアーム18と外側ロッカーアーム2
2と掛止部材28を保持する。
【0013】外側ロッカーアーム22は両側壁と、バイ
アススプリング26と係合する第1の端部22Aと、バ
ルブ係合面22Cが形成された第2の端部22Bとを有
する細長い矩形構造である。バルブ係合面22Cはエン
ジンポペットバルブ6と接触している。内側ロッカーア
ーム18は外側ロッカーアーム22の両側壁間に配設さ
れる細長い矩形構造である(図3参照)。内側ロッカー
アームにはロッカーアームアセンブリ14が正常な動作
モードである時に掛止部材28と係合する接触面18A
が形成されている。
【0014】電磁アクチュエータアセンブリ16が付勢
されていなければ、掛止スプリング29は、ロッカーア
ームアセンブリ14を介してカムシャフト4によりエン
ジンポペットバルブ5を作動させる動作モード位置へ、
掛止部材28を押し進めることができる。制御ユニット
34により付勢されると、アクチュエータアセンブリ1
6によりアクチュエータスプリング39を介してベルク
ランク44へスプリング力が加えられて掛止部材28は
内側および外側ロッカーアーム18,22間で作動を伝
えない位置へ押し進められ、図1に示すようなカムシャ
フト4によりエンジンポペットバルブ6が機械的に作動
されることのない不動作モードとなる。
【0015】アクチュエータアセンブリ16は、制御ユ
ニット34によりコイル27へ電流が供給されると電磁
石37へ向かって電磁的に吸引される円形のアーマチュ
ア35を有する。円形のアーマチュア35はアーマチュ
アシャフト38に取り付けられ、アーマチュアシャフト
38は圧縮用アクチュエータスプリング39を介してベ
ルクランク44に接続されている。アクチュエータスプ
リング39はアーマチュアシャフト38によりガイドさ
れ、リテーナ40,43によりアーマチュアシャフト3
8上の所定位置に保持されており、リテーナ40はアー
マチュアシャフト38に固定され、リテーナ43はベル
クランク44に接触しながらアーマチュアシャフト38
に沿って自由に摺動して、アクチュエータアセンブリ1
6が付勢されアーマチュア35が電磁石37と接触する
時にベルクランク44に対して押圧力を加えることがで
きる。この場合、内側および外側ロッカーアーム18,
22から発生するクランプ力が掛止部材28に垂直に負
荷されて、電磁石37を付勢しても不動作モードへ移行
できない場合には、電磁石37は単にアクチュエータス
プリング39を圧縮してアクチュエータ16によるベル
クランク44の動作を抑えて蓄力し、ベルクランク44
を掛止部材28に対して押圧するだけである。したがっ
て、アーマチュア35は電磁石37に接触するように動
き、リテーナ40はアクチュエータスプリング39を圧
縮し、リテーナ43を介してベルクランク44へ圧縮力
を加えるように動く。掛止部材28へのクランプ力がな
くなると、ただちに、蓄力されたアクチュエータスプリ
ング39により掛止部材28はロッカーアームアセンブ
リ14が不動作モードとなる位置へ押し進めるられる。
ベルクランク44はアームピン46に回転可能に取り付
けられ、保持プラグ42によりアーマチュアシャフト3
8に保持される。ベルクランク44は掛止部材28の一
部として形成された掛止シュー31において掛止部材2
8に接触するが、そこでは接触機構は、掛止シュー31
が一端がリンクピン33に形成された孔を介して固定さ
れている掛止スプリング29によりエンジンポペットバ
ルブ6を作動させる位置(動作モード)へ向かって付勢
されている。
【0016】バイアススプリング26には、ローラピン
25上を回転するローラフォロア24とカムシャフト4
との間で荷重を維持してラッシュアジャスタ5が正常な
調整範囲内で作動し続けるのに十分な圧縮力が加与えら
れている。バイアススプリング26に与えられる圧縮力
は、プリロードアジャスタ47の位置を変えることによ
り変化させることができる。
【0017】図1に不動作位置におけるバルブ制御シス
テム2が示され、アクチュエータアセンブリ16は付勢
され、アーマチュア35は磁気的に吸引されて電磁石3
7と接触している。アーマチュアシャフト38はアクチ
ュエータスプリング39に作用してベルクランク44を
押圧し、次にそれが両側の掛止シュー31を押圧する。
ロッカーアームアセンブリ14が無負荷状態であってカ
ム面20が基礎円上でローラフォロア24と接触してお
れば、掛止部材28は掛止スプリング29に抗して動か
されて内側ロッカーアームアセンブリ18を外側ロッカ
ーアームアセンブリ22から切り離し、エンジンポペッ
トバルブ6は閉じたままとなる(すなわち、不動作モー
ド)。
【0018】ベルクランク44は一端が回転可能に設け
られたベルクランク機構として作用し、アームピン46
上を回転するピボット45によってアクチュエータから
与えられる動きがロッカーアームアセンブリ14へ伝達
される。このようにして、アクチュエータの行程はロッ
カーアームアセンブリ14の掛止部材28が要求する工
程と一致させる必要がなく、変位の少ないアクチュエー
タによりベルクランク44を使用して変位を増幅するこ
とにより掛止部材28へ必要な動きを与えることができ
る。
【0019】次に図2はベルクランク44’の別の実施
例を示し、ピボット45’はアクチュエータアーマチュ
アシャフト38と掛止部材28間の位置決めをするよう
に動かされている。ベルクランクアームの第1の端部4
4’Aはベルクランクアームの第2の端部44’Bより
も短く、ベルクランクアームの第1の端部44’Aに対
するベルクランクアーム第2の端部44’Bの長さの比
率と同じ割合でアクチュエータアセンブリ16の行程が
増幅される。したがって、本発明により、力の能力は高
いが行程の短いアクチュエータを使用して、掛止部材2
8がロッカーアームアセンブリ14を動作位置から不動
作位置へシフトさせるのに必要な行程を提供することが
できる。アクチュエータアセンブリ16はコイル27と
アーマチュア35とアーマチュアシャフト38とを有す
る電磁ソレノイドとして図示されている。ベルクランク
44と連接された他種のアクチュエータを使用して掛止
部材28を動かし、エンジンポペットバルブ6の動作状
態を変えることができる。例えば、油圧もしくは空気圧
作動アクチュエータを使用して必要な力をベルクランク
44へ入力することができる。
【0020】次にロッカーアームアセンブリ14の動作
を良く理解するために図3を参照する。図3のロッカー
アームアセンブリ14の斜視図において内側ロッカーア
ーム18は外側ロッカーアーム22に取り巻かれてお
り、掛止部材28が動作位置である時に内側ロッカーア
ーム18はラッシュアジャスタ5(図1)に接触かつピ
ボットし、一方外側ロッカーアーム22はエンジンポペ
ットバルブ5に接触して作動させる。カムローラフォロ
ア24が内側ロッカーアーム18内に支持されたローラ
ピン25上を回転する。掛止部材28は掛止部材28の
一部として形成された掛止シュー31を押圧する圧縮さ
れた掛止スプリング29により動作位置へ付勢されてい
る。
【0021】掛止スプリング29の両端は、リンクピン
33の両端に形成された孔とそれぞれ係合して掛止スプ
リング29を正しい位置に保持する。リンクピン33は
また内側および外側ロッカーアーム18,22間の相対
回転、および掛止部材28の両側に形成された細長いリ
ンクピン開口部21による掛止部材28の軸方向の動き
を許しながら、内側および外側ロッカーアーム18,2
2および掛止部材28を適切な方位に保持する。リンク
ピン33は掛止部材28および外側ロッカーアーム22
および内側ロッカーアーム18を貫通し、掛止スプリン
グ29を掛止部材28の両側で保持する。
【0022】掛止部材28は接触板41を有し、その位
置によりロッカーアームアセンブリ14が動作もしくは
不動作モードになるかが決定される。掛止部材28が内
側ロッカーアーム18に向かって動かされると、ロッカ
ーアームアセンブリ14は動作モードとなって掛止部材
28により内側および外側ロッカーアーム18,22間
に機械的な連結が行なわれ、ローラフォロア24に作用
するカムシャフト4に応答してエンジンポペットバルブ
6が開かれる。掛止部材28が内側ロッカーアーム18
から離れるように動かされると、ロッカーアームアセン
ブリ14は不動作モードとなり、内側ロッカーアーム1
8は外側ロッカーアーム22と連結されずエンジンポペ
ットバルブ6は閉じられたままとなる。掛止部材28の
一部としての接触板41が内側ロッカーアーム18に向
かって動かされると、接触板41により内側ロッカーア
ーム18の端部が捕捉されて内側および外側ロッカーア
ーム18,22は機械的に連結され、カム面20に応答
してエンジンポペットバルブ6が開閉される。接触板4
1が内側ロッカーアーム18から離れるように動かされ
ると、内側ロッカーアーム18はもはや接触板41とは
接触せず、カムシャフト4に応答して動くがその動きは
外側ロッカーアーム22やエンジンポペットバルブ6に
は伝達されない。ロッカーアームアセンブリが不動作モ
ードであれば、内側ロッカーアーム18はプランジャー
30においてラッシュアジャスタ5にピボットし、一端
が内側ロッカーアーム18により支持され他端が外側ロ
ッカーアーム22により支持されたバイアススプリング
26を圧縮する。したがって、バイアススプリング26
はカムローラフォロア24とカム面20間の接触を維持
し、ラッシュアジャスタ5に適切な圧縮荷重を与えるよ
うに機能する。バイアススプリング26の初期圧縮力は
プリロードアジャスタ47により変化させることができ
る。
【0023】次に図4および図5に、本発明のロッカー
アームアセンブリ14の平面図および端面図を示す。内
側ロッカーアーム18は全体的に外側ロッカーアーム2
2に取り囲まれており、掛止部材28は接触板41が内
側ロッカーアーム18に接触しエンジンポペットバルブ
6を作動させる(動作モード)か、あるいは内側ロッカ
ーアーム18と接触せずに内側ロッカーアーム18を外
側ロッカーアーム22から切り離してエンジンポペット
バルブ6を停止させる(不動作モード)ように動かされ
る。掛止スプリング29は、両側に1個づつ形成された
掛止シュー31に接触しスプリングによる付勢を与えて
掛止部材28を動かし、特に接触板41を内側ロッカー
アーム18に向かって動かす。したがって、掛止部材2
8は動作モードに向かってスプリングで付勢される。図
5には内側ロッカーアーム18の下側スプリングサポー
ト43を外側ロッカーアーム22に対して離隔もしくは
接近させて、バイアススプリング26の圧縮力を変え、
カム面20に対するローラフォロア24の力を変えるプ
リロードアジャスタ47の機能が明示されている。バイ
アススプリング26は内側ロッカーアーム18の一部で
ある下側スプリングサポート43と外側ロッカーアーム
22間に保持されている。
【0024】図6は本発明のロッカーアームアセンブリ
14に接続されたアクチュエータアセンブリ16の端面
図である。アーマチュア35は円形として図示されてい
るがソレノイドの技術で実際に使われているさまざまな
形状および構成を利用することができる。電気コマンド
信号に応答する任意のタイプのアクチュエータを使用し
て、ピボット45とアームピン46とで回転するベルク
ランク44を掛止シュー31に対して接近および離隔さ
せてロッカーアームアセンブリ14を作動もしくは不動
作とさせることができる。各掛止シュー31に1個づつ
別々のアクチュエータを使用することもできる。
【0025】前記したように、コイル27が制御ユニッ
ト34により付勢された時にアーマチュア35は電磁石
37へ磁気的に吸引される。アーマチュア35はアーマ
チュアシャフト38に接続され、アーマチュアシャフト
38に取り付けられたリテーナ40を介してアクチュエ
ータスプリング39を押圧する。この場合に、カム面2
0がエンジンバルブ6を開いており、接触板41上の内
側および外側ロッカーアーム18,22間で発生するク
ランプ力により掛止部材28を動かすことができない場
合には、掛止部材28は、ベルクランク44に対して圧
縮されているアクチュエータスプリング39により圧縮
力が与えられ、ローラフォロア24がカムシャフト4の
基礎円に接触すると、すぐにロッカーアームアセンブリ
14を動かして不動作モードとする。同様に、作動モー
ドにシフトするためには、掛止部材28を動かして接触
板41を内側および外側ロッカーアーム18,22の両
方と係合する位置に移動させる必要があるので、ロッカ
ーアームアセンブリ14の基礎円上にカムローラフォロ
アが来るようにカムシャフト4を回転させなければなら
ない。
【0026】図7は本発明の内側ロッカーアーム18の
立面図である。内側ロッカーアーム18は2つの側壁5
3,54および側壁53,54を接続するウェッブ部5
2とからなっている。下側スプリングサポート43がウ
ェッブ部52の一部として形成されている。
【0027】図8は図7の内側ロッカーアーム18の切
断線8−8に沿った断面図である。内側ロッカーアーム
18のウェッブ部52には、プランジャー30(図1参
照)に接触しピボットする内側ロッカーアーム18の領
域と一致する位置に形成された給油口49を有して図示
されている。ローラピン25を支持するピン孔55が両
側壁53,54に形成されている。サドル部50がリン
クピン33に接触かつピボットし、リンクピン33は次
にプランジャー30に接触かつピボットする。ロッカー
アームアセンブリ14が動作モードであれば(アクチュ
エータアセンブリ16は付勢されず掛止スプリング29
により掛止部材28は係合するように動かされる)端部
58が接触面18Aで接触板41に接触する(図3参
照)。
【0028】図9は図7の内側ロッカーアーム18の切
断線9−9に沿った断面図である。ウェッブ部52はバ
イアススプリング26が載る下側スプリングサポート4
3を形成するように延在している。また下側スプリング
サポート43のバイアススプリング26側の側面とは反
対の側面にプリロードアジャスタ47が接触して、バイ
アススプリング26が搭載されている内側ロッカーアー
ム18と外側ロッカーアーム22との間の相対距離を調
整して、バイアススプリング26に加わる圧縮力を変え
る。
【0029】次に図10〜図13に、本発明の外側ロッ
カーアーム22のさまざまな図を示す。図10は両側壁
67,68にリンクピン33を支持するリンクピン孔6
1Bが形成された外側ロッカーアーム22の側面図であ
る。外側ロッカーアーム22の第1の端部22Aには、
上側スプリングサポート57が形成されておりそれは、
内側ロッカーアーム18の下側スプリングサポート43
と連係して、バイアススプリング26の安全な搭載構造
を提供する。したがって、バイアススプリング26によ
り内側および外側ロッカーアーム18,22間の分離力
が与えられローラフォロア24はカム面20と接触させ
られ、ラッシュアジャスタ5のプランジャー30に荷重
が加えられる。バルブ接触パッド59が外側ロッカーア
ーム22の第2の端部22Bに設けられてエンジンポペ
ットバルブ6のバルブステム頂部をバルブ係合面22C
に接触させる。
【0030】図11は側壁67,68および両方のリン
クピン孔61A,61Bをより明確に示す図10の外側
ロッカーアーム22の平面図である。図12はバルブ接
触パッド59をより明確に示す図10の外側ロッカーア
ーム22の端面図であり、バルブ接触パッド59はロッ
カーアームアセンブリ14が動作モードである時にエン
ジンポペットバルブ6の端部をバルブ係合面22Cに接
触させてカムシャフト4および内側ロッカーアーム18
により与えられる動きをエンジンポペットバルブ6へ伝
達する。また側壁68をどのように形成してプリロード
アジャスタ47(図1および図5参照)の支持部69が
提供されるかも図示されている。図13は図10の外側
ロッカーアーム22の切断線13−13に沿った断面図
である。図13にはプリロードアジャスタ47を保持す
る手段を提供するために、どのように支持部69が延在
しているかが図示されている。支持部69に形成された
調整孔70は孔をあけタップをたてて所要の保持手段が
提供される。側壁67はプリロードアジャスタ47の領
域まで延在しないため側壁68しか図示されていないこ
とを理解されたい。
【0031】図14は接触板41および一方の掛止シュ
ー31Aを示す本発明の掛止部材28の立面図である。
リンクピン開口部21によりリンクピン33はそこを貫
通して掛止部材28へ位置決め機能を提供することがで
きる。リンクピン開口部21は、掛止部材28が動作お
よび不動作位置へ移動するための余裕を与えるために細
長く形成されている。図15は図14の掛止部材28の
平面図であり、一端は接合されて接触板41を形成し、
反対の端は曲げられてそれぞれ個別の掛止シュー31
B,31Aを形成する側壁73,75が示されている。
【0032】図16および図17は本発明の掛止スプリ
ング29の立面図および平面図である。掛止スプリング
29は掛止シュー31A,31Bをリンクピン33から
離れるように、リンクピン33に対して作動して掛止部
材28へ力を与え、次にアクチュエータ16が付勢され
ていない場合に、接触面18Aで内側ロッカーアーム1
8と接触させるように接触板41を引いて、それにより
ロッカーアームアセンブリ14はエンジンポペットバル
ブ6を作動させる(動作モード)。コンタクトアーム8
0A,80Bはそれぞれそれらの掛止シュー31A,3
1Bを押圧し、スプリングコイル84A,84Bを介し
てリンクピン33に反作用し、スプリングコイル84
A,84Bは掛止部材28のそれぞれの側面でリンクピ
ン33の端部に形成された係合孔を介して延長アーム8
2A,82Bによりリンクピン33に係合している。図
18はピボット部96を示すリンクピン33の断面図で
あり、リンクピン33はピポット部96でプランジャー
30に接触かつピボットしている。給油路94も図示さ
れておりそれはピボット部96から延在していてラッシ
ュアジャスタ5から潤滑油を通すことができる。延長ピ
ン92A,92Bは掛止部材28を支持かつ案内するよ
うに延在している。クリップ孔90A,90Bがそれぞ
れ延長ピン92A,92Bに形成されおり、掛止スプリ
ング29を掛止シュー31に対して作用させる位置に保
持するように機能する。
【0033】図19は内側ロッカーアーム18のサドル
部50(図8参照)がリンクピン33の頂部にピボット
できるようにする半円形のリンクピン33の端面図であ
る。次に図20に、プランジャー30上に回転可能に支
持されたリンクピン33上にサドル部50が回転可能に
支持された内側ロッカーアーム18の断面図を示す。プ
ランジャー30に形成された中央給油路98により潤滑
油がリンクピン33および内側ロッカーアーム18上へ
通されて、リンクピン33がプランジャー30上を回転
する時および内側ロッカーアームがリンクピン33上を
回転する時および内側ロッカーアーム18が外側ロッカ
ーアーム22に対して回転する時の摩擦抵抗が低減され
る。
【0034】図面および明細書により本発明をある程度
詳細に説明してきたが、それは説明用であって制約的な
ものではなく、また実施例だけを示して説明してきたが
発明の精神の範囲内でなされる変更や修正は全て発明の
範囲内に入り特許請求の範囲によってのみ制限されるこ
とをお判り願いたい。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明のバルブ制御
システムは、カムシャフトのカム面に接触し、カム面の
凹凸に従って揺動する内側ロッカーアームと、内側ロッ
カーアームに外接しエンジンポペットバルブの頂部に接
触して揺動しエンジンポペットバルブを作動させる外側
ロッカーアームと、外側ロッカーアームに外接して摺動
し内側ロッカーアームと外側ロッカーアームとを接続さ
せたり接続を解いたりする掛止部材と、内側ロッカーア
ームと外側ロッカーアームと掛止部材を支持しラッシュ
アジャスタ上でピポットするリングピンと、内側ロッカ
ーアームと外側ロッカーアームとを開く方向に付勢する
バイアススプリングと、掛止部材を摺動させる作動手段
との単純な要素で構成され、特別な手段を用いないでラ
ッシュアジャスタのポンプアップを防止できるので、応
答が速く、コンパクトで、価格も安く、信頼性が高く、
容易にエンジン出力を負荷に良好に整合させることがで
きるのでエンジンの効率と燃料の経済性を向上させると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】バルブ列に設置された本発明のエンジンポペッ
トバルブ制御システムの断面図である。
【図2】本発明のアクチュエータおよびベルクランクの
別の実施例の断面図である。
【図3】本発明のロッカーアームアセンブリの部分斜視
図である。
【図4】本発明のロッカーアームアセンブリの平面図で
ある。
【図5】図4のロッカーアームアセンブリの前面図であ
る。
【図6】本発明のアクチュエータおよびロッカーアーム
アセンブリの立面図である。
【図7】本発明の外側ロッカーアームの前面図である。
【図8】図7の切断線8−8に沿った外側ロッカーアー
ムの断面図である。
【図9】図7の切断線9−9に沿った外側ロッカーアー
ムの断面図である。
【図10】本発明の内側ロッカーアームの平面図であ
る。
【図11】図10の内側ロッカーアームの頂部立面図で
ある。
【図12】図10の内側ロッカーアームの端部立面図で
ある。
【図13】切断線13−13に沿った図10の内側ロッ
カーアームの断面図である。
【図14】本発明の掛止部材の平面図である。
【図15】図14の掛止部材の頂部立面図である。
【図16】本発明のリターンスプリングの平面図であ
る。
【図17】図16のリターンスプリングの頂部立面図で
ある。
【図18】本発明のリンクピンの断面図である。
【図19】本発明のリンクピンの端面面図である。
【図20】本発明のリンクピンおよびプランジャー上に
支持された内側ロッカーアームの部分断面図である。
【符号の説明】
2 エンジンポペットバルブ制御システム 4 カムシャフト 5 油圧ラッシュアジャスタ 6 エンジンポペットバルブ 7 バルブスプリング 8 バルブカバー 10 エンジンシリンダーヘッド 14 ロッカーアームアセンブリ 16 アクチュエータアセンブリ 18 内側ロッカーアーム 18A 接触面 20 カム面 21 リンクピン開口部 22 外側ロッカーアーム 22A 第1の端部 22B 第2の端部 22C バルブ係合面 23 カムベースシャフト 24 ローラフォロア 25 ローラピン 26 バイアススプリング 27 コイル 28 掛止部材 29 掛止スプリング 30 プランジャー 31,31A,31B 掛止シュー 32 ラッシュアジャスタ主ボディ 33 リンクピン 34 制御ユニット 35 円形のアーマチュア 37 電磁石 38 アーマチュアシャフト 39 圧縮アクチュエータスプリング 40,43 リテーナ 41 接触板 44,44’ ベルクランク 44A,44’A 第1の端部 44B,44’B 第2の端部 45 ピボット 46 アームピン 47 プリロードアジャスタ 49 給油口 50 サドル部 52 ウェッブ部 53,54,67,68,73,75 側壁 55 ピン孔 57 上側スプリングサポート 58 端部 59 バルブ接触パッド 61A,61B リングピン孔 69 支持部 70 調整孔 80A,80B コンタクトアーム 82A,82B 延長アーム 84A,84B スプリングコイル 90A,90B クリップ孔 92A,92B 延長ピン 94 給油路 96 ピポット部 98 中央給油路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Eaton Center,Clevel and,Ohio 44114,U.S.A.

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッド(10)、エンジンポペ
    ットバルブ(6)、およびカム面(20)が上面に形成
    されたカムシャフト(4)を有する内燃機関用バルブ制
    御システムであって、 該制御システムは、前記シリンダヘッド(10)上にあ
    って旋回中心点(30)を規定する手段と、 前記旋回中心点の周りに回転可能に配設されたリンクピ
    ンと、 前記リンクピン上に回転不能に支持され、前記エンジン
    ポペットバルブ(6)と係合可能な外側ロッカーアーム
    (22)と、 前記リンクピンに回転可能に接触するサドル部を有し、
    前記外側ロッカーアーム(22)に対して回転可能に配
    設され、かつ前記カム面(20)と係合する内側ロッカ
    ーアーム(18)と、 前記外側ロッカーアーム(22)を前記エンジンポペッ
    トバルブ(6)と係合させ、かつ前記内側ロッカーアー
    ム(18)を前記カム面(20)と係合させるバイアス
    スプリング(26)と、 前記内側および前記外側ロッカーアーム(18,22)
    と選択的に連結されると、前記カム面(20)により前
    記内側ロッカーアーム(18)へ加えられる力に応答し
    て前記リンクピンと一体となって前記旋回中心点(3
    0)の周りを回転し、また前記内側および前記外側ロッ
    カーアームとの連結を選択的に解除されると、独立して
    回転する摺動可能な掛止部材(28)であって、前記外
    側ロッカーアーム(22)の前記ポペットバルブ(6)
    側の一端近くから前記外側ロッカーアーム(22)に沿
    って前記リンクピンに向かって延在する摺動可能な掛止
    部材(28)と、 制御ユニット(41)からの作動信号に応答して前記掛
    止部材(28)に力を加え前記内側および前記外側ロッ
    カーアーム(18,22)の連結を選択的に解除する作
    動手段(16)と、 前記作動手段(16)が付勢されていない場合に前記内
    側ロッカーアーム(18)と前記掛止部材(28)およ
    び前記外側ロッカーアーム(22)とを係合させ動作位
    置を維持するように前記リンクピンと前記掛止部材(2
    8)間に分離力を加えるように配置された掛止スプリン
    グ(29)と、を具備するバルブ制御システム。
  2. 【請求項2】 さらに、前記内側ロッカーアーム(1
    8)上に載置されて前記カム面(20)と係合するカム
    フォロア(24)を具備する請求項1記載のバルブ制御
    システム。
  3. 【請求項3】 前記カムフォロア(24)がローラフォ
    ロアである請求項2記載のバルブ制御システム。
  4. 【請求項4】 前記外側ロッカーアーム(22)は、両
    側壁(67,68)と、前記バイアススプリングと係合
    する第1の端部(22A)と、その上にバルブ係合面
    (59)が形成された第2の端部(22B)とを有する
    細長い矩形構造である請求項1記載のバルブ制御システ
    ム。
  5. 【請求項5】 前記内側ロッカーアーム(18)は前記
    外側ロッカーアーム(22)の両側壁(67,68)間
    に受け入れられる細長い矩形構造からなり、前記内側お
    よび外側ロッカーアーム(18,22)が前記動作位置
    にある時に前記掛止部材(28)と係合する接触面(5
    8)が前記内側ロッカーアーム(18)に形成されてい
    る請求項4記載のバルブ制御システム。
  6. 【請求項6】 前記接触面(58)が前記掛止部材(2
    8)と接触板(41)上で接触し、前記接触板(41)
    は前記掛止部材(28)の一部として形成され、前記外
    側ロッカーアーム(22)により支持されるように配設
    されている請求項4記載のバルブ制御システム。
  7. 【請求項7】 前記作動手段(16)はベルクランク
    (44)に作用するソレノイドであり、前記ベルクラン
    ク(44)は前記掛止部材(28)と接触して軸方向に
    変位させる第1の端部(44A)を有する請求項1記載
    のバルブ制御システム。
  8. 【請求項8】 前記ベルクランク(44)はピボット
    (45)を有し前記ピボット(45)は前記ベルクラン
    ク(44)の第2の端部(44B)に配置されている請
    求項7記載のバルブ制御システム。
  9. 【請求項9】 前記ベルクランク(44’)は前記ベル
    クランク(44’)の前記第1の端部(44’A)と第
    2の端部(44’B)との間に配置されたピボット(4
    5’)を有する請求項7記載のバルブ制御システム。
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