JP2002322903A - ロッカーアーム組立体 - Google Patents

ロッカーアーム組立体

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JP2002322903A
JP2002322903A JP2002084842A JP2002084842A JP2002322903A JP 2002322903 A JP2002322903 A JP 2002322903A JP 2002084842 A JP2002084842 A JP 2002084842A JP 2002084842 A JP2002084842 A JP 2002084842A JP 2002322903 A JP2002322903 A JP 2002322903A
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bore
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rocker arm
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JP2002084842A
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Matthew K Johnson
ケイ ジョンソン マシュー
Richard E Rosenbush
イー ローゼンブッシュ リチャード
Damon B Vaughan
ビー ヴォーガーン デイモン
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements

Abstract

(57)【要約】 【課題】インサート部材に対してボタン部材を回転可能
にして、ボタン部材がインサート部材から脱落するこ
と、及びロッカーアーム組立体が取り付くエンジンに損
傷を与えることを防ぐロッカーアーム組立体を提供する
こと。 【解決手段】ロッカーアーム組立体は、調整機構ボア、
インサートボア、及び横向き中央ボアが形成されたロッ
カーアームを有する。ネジ等の調整機構は、調整機構ボ
ア内に取り付けられ、通常運転時にロッカーアームが中
央ボアの周りを揺動する際にロッカーアームの行程を調
整するために使用される。半球形端部を有するインサー
ト部材は、インサートボア内に取り付けられる。更に、
インサート部材の半球形端部に収容される形状及び寸法
の半球形室が形成されたボタン部材は、インサート部材
に圧入される。ロッカーアーム組立体が中央ボアの周り
を揺動すると、ボタン部材はインサート部材に対して回
転する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、エンジ
ンの弁機構に関し、更に詳細には、弁機構の構成部品間
の連結に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な４サイクル圧縮エンジンは、複
数のシリンダと、各々のシリンダ内に可動的に配置され
るピストンと、シリンダヘッドとを備えている。弁機構
は、シリンダヘッド内に配置される一連の吸気弁と排気
弁とを有しており、例えば、多くのエンジンは、シリン
ダ当たり２つの吸気弁及び２つの排気弁を有している。
ピストンが下死点位置と上死点位置との間を移動する
と、弁は弁機構の他の構成部品によって開閉され、エン
ジンは効率よく有効に運転される。より詳細には、弁機
構の構成部品を作動させるには、関連の構成部品がアー
チ形構造体を介して動きを伝達して、結果的に摩擦接触
関係になる必要がある。そのような動きと構造は、ピボ
ット結合を必要とし、組立構成部品が脱落しないよう
に、ピボット結合組立体をしっかりと固定する必要があ
る。
【０００３】弁機構内には、複数のロッカーアーム、通
常は弁当たり１本のロッカーアーム又は一対の弁当たり
１本のロッカーアームがある。ロッカーアームは、軸の
周りを揺動し、エンジンの通常運転時にプッシュロッド
によって駆動されて弁を開閉する。今日の多くのエンジ
ンにおいて、各々のロッカーアームは、Ｏリングシール
によってインサート部材上に結合されるボタン部材を有
するインサート部材を備えている。ボタン部材は、弁ブ
リッジ表面に係合して一対の弁を作動させる。対応する
ロッカーアームは揺動し、ボタン部材は弁ブリッジに対
して揺動する。経験的に前述の形式の組立体は、エンジ
ンの潤滑油により運ばれ、Ｏリングシールとインサート
部材又はボタン部材との間に押し込まれるエンジンから
のごみに起因して早期故障する傾向にある。このごみ
は、最終的にはインサート部材とボタン部材との間に詰
まり、ボタン部材の揺動を妨げ、疲労させ、結局、ボタ
ン部材をインサート部材から分離してしまう。緩んだ部
品がエンジンの内部を動く可能性がありエンジンの早期
故障の原因となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の１つ
又はそれ以上の問題点を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの形態にお
いて、ロッカーアーム組立体は、インサートボアが形成
されたロッカーアームを有する。インサート部材は、イ
ンサートボア内に配置され、インサート部材は、半球形
遠位端を有している。ボタン部材には、インサート部材
の半球形遠位端を収容する寸法及び形状の半球形室が形
成されている。ボタン部材はインサート部材に圧入され
る。
【０００６】本発明の別の形態において、ロッカーアー
ム組立体を組立てる方法は、半球形端部を有するインサ
ート部材を準備する段階と、半球形端部を収容する寸法
及び形状の半球形室が形成されたボタン部材を準備する
段階と、ボタン部材をインサート部材に押し付ける段階
とを含んでいる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１にはロッカーアーム組立体１
００が示されている。図１において、ロッカーアーム組
立体１００は、近位端１０４及び遠位端１０６を有する
鋳鉄製ロッカーアーム１０２を含む。ロッカーアーム１
０２には、横向き中央ボア１０８が形成されており、概
略的に示されるエンジン１０９の典型的な弁機構組立体
に組み込む場合、ロッカーアーム１０２は、中央ボアの
周りに揺動可能に取り付けられる。ロッカーアーム１０
２の揺動運動は、円弧１１０及び円弧１１２で示され
る。
【０００８】ロッカーアーム１０２の近位端１０４に
は、横向き中央ボア１０８に対して直角にネジ切りされ
た（図１において破線で示す）調整機構ボア１１４が形
成されている。調整機構ボア１１４内には、調整機構１
１６が配置されており、本出願においてはネジである。
調整機構１１６は、プッシュロッド１２３の端部に接触
する。
【０００９】ロッカーアーム１０２の遠位端１０６に
は、インサートボア１１８（図１において破線で示す）
が形成されている。インサートボア１１８は、横向き中
央ボア１０８に対して直角をなし、調整機構ボア１１４
に対して平行である。インサートボア１１８内には、鋳
鉄製であることが好ましい、以下に説明するような略円
筒型のインサート部材１２０が配置されている。本出願
において、インサート部材１２０は、インサートボア１
１８へ圧入される。図１に示し以下に説明するように、
ボタン部材１２２は鋳鉄製であることが好ましい。本出
願において、ボタン部材１２２は、インサート部材１２
０に圧入される。ボタン部材１２２は、弁ブリッジ１１
７の端部、即ち接触面に接触する。シリンダ当たり１つ
の弁を使用する場合、ボタン部材は弁ブリッジ１１７の
端部に接触する。
【００１０】図２及び図３を参照すると、インサート部
材１２０は、テーパ付き遠位端１２４及び半球形近位端
１２６を備えている。フランジ１２８は、インサート部
材１２０の近位端１２６近傍から半径方向に延びてい
る。フランジ１２８は、近位端１２６から所定距離だけ
間隔をあけて配置されている。更に、インサート部材１
２０の半球形近位端１２６には、以下に説明するよう
に、ボタン部材１２２のネック部１３２に係合するシャ
ンク部１２７が形成されている。このシャンク部１２７
は、予め定められた直径を有し、近位端１２６から所定
距離だけ間隔をあけて配置される。図１に示すように、
インサート部材１２０をロッカーアーム１０２に組み込
むと、インサート部材１２０の遠位端１２４は、ロッカ
ーアーム１０２の遠位端１０６に形成されるボア１１８
内に位置し、フランジ１２８は、ロッカーアーム１０２
に対してしっかりと固定され、インサート部材１２０の
近位端１２６は、ロッカーアーム１０２から延びるよう
になる。
【００１１】図３を参照すると、ボタン部材１２２に
は、インサート部材１２０の半球形近位端１２６を収容
する寸法及び形状の半球形室１３０が形成されている。
更に、ネック部１３２は、ボタン部材１２２の端部に形
成され、半球形室１３０に比べて所定の間隔だけ小さな
直径を有している。図３に示すように、ネック部１３２
の内側端部にはアンダーカット部１３３が形成されてい
る。インサート部材１２０のシャンク部１２７は、ネッ
ク部１３２を通って圧入され、アンダーカット部内に置
かれる。ボタン部材１２２をインサート部材１２０へ押
し付けることによって、ネック部１３２は、シャンク部
１２７と係合してボタン部材１２２をインサート部材１
２０上に保持するが、ボタン部材１２２とインサート部
材１２０との間の相対運動は可能である。インサート部
材１２０の半球形近位端１２６及びボタン部材１２２の
半球形室１３０は、ボタン部材１２２及びインサート部
材１２０が回転又は揺動できる寸法及び形状である。
【００１２】インサート部材１２０とボタン部材１２２
との間の圧入は、作業時に、ネック部１３２がシャンク
部１２７と係合してボタン部材１２２をインサート部材
１２０上に保持できるよう充分に緊密である必要がある
が、インサート部材１２０とボタン部材１２２との組立
てが可能なように、充分な隙間をもつ必要があることを
理解されたい。
【００１３】作業時には、ボタン部材１２２はインサー
ト部材１２０上に組み付けられる。例えば、インサート
部材１２０の近位端１２６は、ボタン部材１２２のネッ
ク部１３２内に配置される。ボタン部材１２２及びイン
サート部材１２０へ力が加わり、シャンク部１２７はネ
ック部１３２を通ってアンダーカット部１３３内へ移動
する。この位置において、シャンク部１２７は、ネック
部１３２及び半球形室１３０によりアンダーカット部１
３３内に保持され、半球形近位端１２６は、自由に回転
及び揺動できる。
【００１４】その後、遠位端１２４は、インサートボア
１１８内へ押し付けられ、フランジ１２８は、遠位端１
０６と接触関係になる。
【００１５】このようにしてロッカーアーム１０２は、
エンジンに組み込まれる。ロッカーアーム１０２は、横
向き中央ボア１０８の周りを揺動する。ネジは、弁機構
組立体に関する作動隙間を与えるよう調整され、調整機
構１１６は、近位端１０４に対して締め付けられて、弁
機構の作動隙間を保つようになっている。ボタン部材１
２２とインサート部材１２０との接合点により、ロッカ
ーアーム１０２とプッシュロッド１２３との接合点は、
有効な作動関係に保たれる。
【００１６】前述の構造体構成により、インサート部材
１２０の半球形端部１２６、特にアンダーカット部１３
３内のシャンク部１２７は、ボタン部材１２２がインサ
ート部材１２０に対して弧を描いて回転できるように、
ボタン部材１２２に形成されたネック部１３２に係合さ
れるが、同時に、ボタン部材１２２がインサート部材１
２０から外れないようになっていることを理解された
い。つまり、ロッカーアーム組立体１００が組み込まれ
たエンジンにおいて、ボタン部材１２２はエンジンへ損
傷を与えないのである。
【００１７】本明細書で示して詳細に説明した特定のロ
ッカーアーム組立体１００は、本発明の前述の目的を全
て達成できるが、これは本発明の現時点での好適な実施
形態であり、本発明が広義に意図する主題の代表例であ
ることを理解されたい。本発明の範囲は、当業者には明
白になるであろう、他の実施形態を全て含むので、本発
明の範囲は、請求項によってのみ限定され、単数形で参
照される構成要素は、そのように明記されない限り「１
つ及び唯１つ」ではなく「１つ又はそれ以上」を意味す
る。当業者に知られている又は知られるようになる、前
述の好適な実施形態の構成要素に対する構造上及び機能
上の全ての均等物は、本発明の請求項に含まれることが
意図されている。更に、本発明の請求項に包含されると
しても、装置又は方法は、本発明によって解決が求めら
れる各々の問題及び全ての問題に対処する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明において具体化されるロッカーアームの
側面図である。
【図２】本発明において具体化されるインサート部材の
側面図である。
【図３】本発明において具体化されるボタン部材の断面
図である。
【符号の説明】
１００ ロッカーアーム組立体 １０２ ロッカーアーム １０６ 遠位端 １１８ インサートボア １２０ インサート部材 １２２ ボタン部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｌ 1/20 Ｆ０１Ｌ 1/20 Ｂ (72)発明者 リチャード イー ローゼンブッシュ アメリカ合衆国 イリノイ州 61548− 0452 メタモラ ノース ダヴェンポート 402 ピーオー ボックス 452 (72)発明者 デイモン ビー ヴォーガーン カナダ ラサル エヌ９エイチ １エヌ５ オックスリー アヴェニュー 5820 Ｆターム(参考） 3G016 AA05 AA19 BA03 BA06 BA18 BB09 BB17 BB18 BB23 BB24 CA05 CA07 CA10 CA11 CA12 CA21 CA22 CA50 CA52 DA13 EA05 FA29 FA36 GA01 GA02

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 インサートボアが形成されたロッカーア
    ームと、 前記インサートボア内に配置され、半球形遠位端を有す
    るインサート部材と、 前記インサート部材の前記半球形遠位端を収容する寸法
    及び形状の半球形室が形成され、前記インサート部材に
    圧入されるボタン部材と、を備えることを特徴とするロ
    ッカーアーム組立体。
  2. 【請求項２】 前記ボタン部材は、前記インサート部材
    上を回転することを特徴とする請求項１に記載のロッカ
    ーアーム組立体。
  3. 【請求項３】 前記インサート部材はシャンク部を含
    み、前記ボタン部材はネック部を含み、前記ネック部は
    前記シャンク部と協働して前記インサート部材上に前記
    ボタン部材を保持することを特徴とする請求項１に記載
    のロッカーアーム組立体。
  4. 【請求項４】 前記ネック部は、前記ネック部が前記イ
    ンサート部材上に前記ボタン部材を保持するように、前
    記シャンク部の直径より僅かに小さな直径を有すること
    を特徴とする請求項３に記載のロッカーアーム組立体。
  5. 【請求項５】 前記ボタン部材はアンダーカット部を含
    み、前記シャンク部は前記アンダーカット部内に配置さ
    れることを特徴とする請求項３に記載のロッカーアーム
    組立体。
  6. 【請求項６】 ロッカーアーム組立体の組立て方法であ
    って、 半球形端部を有するインサート部材を準備する段階と、 前記半球形端部を収容する形状及び寸法の半球形室が形
    成されたボタン部材を準備する段階と、 前記インサート部材に対して前記ボタン部材を押し付け
    る段階と、を含むことを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 インサートボアが形成されたロッカーア
    ームを準備する段階と、 前記インサートボア内に前記インサート部材を組み込む
    段階と、 を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ロッカーアームには調整機構ボアが
    形成されており、前記方法は、前記調整機構ボア内に調
    整機構を組み込む段階を更に含むことを特徴とする請求
    項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記インサート部材はシャンク部を含
    み、前記ボタン部材はネック部を含み、前記インサート
    部材に対して前記ボタン部材を押し付ける前記段階は、
    前記ネック部が前記シャンク部と協働して前記インサー
    ト部材上に前記ボタン部材を保持するようになっている
    ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ネック部は、前記インサート部材
    に対して前記ボタン部材を押し付ける前記段階の後で、
    前記ネック部が前記インサート部材上に前記ボタン部材
    を保持できるよう、前記シャンク部の直径より僅かに小
    さな直径を有することを特徴とする請求項９に記載の方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記ボタン部材はアンダーカット部を
    含み、前記シャンク部は、前記インサート部材に対して
    前記ボタン部材を押し付ける前記段階の後で、前記アン
    ダーカット部内に配置されることを特徴とする請求項９
    に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 インサートボア、横向き中央ボア、及
    び調整機構ボアが形成されたロッカーアームと、 前記インサートボア内に配置され、半球形遠位端を有す
    るインサート部材と、 前記インサート部材の前記半球形遠位端を収容する寸法
    及び形状の半球形室が形成され、前記インサート部材に
    圧入されるボタン部材と、 前記調整機構ボア内に配置される調整機構と、 前記調整機構に接触し、前記横向き中央ボアの周りに前
    記ロッカーアームを揺動させるようになっているプッシ
    ュロッドと、 弁及び前記ボタン部材に接触する弁ブリッジと、を備え
    るエンジン内で弁を開閉するシステムであって、前記ロ
    ッカーアームの揺動は前記弁を開くようになっているこ
    とを特徴とするシステム。
  13. 【請求項１３】 前記ボタン部材は、前記インサート部
    材上を揺動することを特徴とする請求項１２に記載のシ
    ステム。
  14. 【請求項１４】 前記インサート部材はシャンク部を含
    み、前記ボタン部材はネック部を含み、前記ネック部は
    前記シャンク部と協働して前記インサート部材上に前記
    ボタン部材を保持することを特徴とする請求項１３に記
    載のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記ネック部は、前記ネック部が前記
    インサート部材上に前記ボタン部材を保持するように、
    前記シャンク部の直径より僅かに小さな直径を有するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 前記ボタン部材はアンダーカット部を
    含み、前記シャンク部は前記アンダーカット部内に配置
    されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
  17. 【請求項１７】 シリンダと弁機構とを備え、前記弁機
    構がロッカーアーム組立体と、開位置と閉位置との間を
    作動可能な弁とを有するようになったエンジンであっ
    て、 インサートボアが形成されたロッカーアームと、 前記インサートボア内に配置され、半球形遠位端を有す
    るインサート部材と、 前記インサート部材の前記半球形遠位端を収容する寸法
    及び形状の半球形室が形成され、前記インサート部材に
    圧入されるボタン部材と、を備えることを特徴とするエ
    ンジン。
  18. 【請求項１８】 前記インサート部材はシャンク部を含
    み、前記ボタン部材はネック部を含み、前記ネック部は
    前記シャンク部と協働して前記インサート部材上に前記
    ボタン部材を保持することを特徴とする請求項１７に記
    載のエンジン。
  19. 【請求項１９】 前記ネック部は、前記ネック部が前記
    インサート部材上に前記ボタン部材を保持するように、
    前記シャンク部の直径より僅かに小さな直径を有するこ
    とを特徴とする請求項１８に記載のエンジン。
  20. 【請求項２０】 前記ボタン部材はアンダーカット部を
    含み、前記シャンク部は前記アンダーカット部内に配置
    されることを特徴とする請求項１８に記載エンジン。
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US09/822108 2001-03-30
US09/822,108 US6557507B2 (en) 2001-03-30 2001-03-30 Rocker arm assembly

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