JP2002526707A - バルブトレイン組立体 - Google Patents
バルブトレイン組立体Info
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Abstract
Description
ッカーアームに関する。本発明は、限定的ではないが特に、組立体の部品数を減
少させ、種々の部品を事前に組立ててエンジンの組立を容易化することができ、
種々の部品をさらに簡単に作ることができる構成に関する。
めのものである。例えば、シリンダの複数のバルブを有する内燃エンジンは、共
通のピボットまたはアクスルに取り付けられ、したがってバルブの種々の位置に
適合するように種々の長さを有する必要があるロッカーアームを使用する傾向が
ある。そのため、異なる2種類のロッカーアームを製造する必要がある。
ロッカーアームのバルブ端部に取り付けることによって、その装置を連続的に往
復運動させることも一般的に行われている。これは、機械オイルの複雑な供給経
路を要し、ラッシュアジャスタへのオイルの供給をより困難にする。さらに、ロ
ッカーアームの構成部品は重く、したがって強力なバルブ戻しばねが必要とされ
、ロッカーシャフトは、強固でなければならないため直径が大きなものでなくて
はならず、また、磨耗に耐えるように表面を硬化するために熱処理されていなく
てはならない。
の個別のロッカーアーム支点を有するバルブトレイン支持体と、各支点に取付ら
れたロッカーアームとを有している。この支持体は、これに取り付けられる1つ
または2つ以上のカムシャフトを有していてもよい。
され、したがってエンジンの組立を実質的に容易にする、予め組み立てられたユ
ニットとして提供することができる。
ラッシュアジャスタが支持体に固定的に取り付けられるので、ラッシュアジャス
タにはより容易にオイルが供給され、そのため、比較的低い圧力を生成する、よ
り小さいオイルポンプを使用することができる。
作動させるために必要なピボット運動だけでなく、自己調整機能をもたらすため
にロッカーアームの長さまわりのある程度の回転も可能にする、協働する部分的
な球面を有している。ロッカーアームは、部分的に球状の突出部がはめ込まれる
部分的に球状の凹部を有することが好ましい。(実際には、凹部の形状は、いく
つかの、例えば3つの、ゴシックソケットと呼ばれることもある、直径がわずか
に異なり互いに接する球状の部分を有していてもよい。)ロッカーアームは、ば
ね鋼で作ることができる、突出部の頭部にはまるクリップによって、突出部に取
り付けることもできる。ロッカーアームは、ロッカーアクスルに合うように取り
付けられる必要はなく、既存のアルミニウムまたはスチールのロッカーと比較し
て、より小型でより軽量に作ることもできる。好適な実施態様において、ロッカ
ーは、プレス加工された(適切な重量/強度特性を有するようにプレス作業によ
って最終厚さを増減させることが可能な)金属板から作られ、その軽さにより、
より軽量のバルブばねを使用することができ、その結果、エネルギー消費量がよ
り小さくなる。
表面を有するローラをロッカーに取り付けることによって、駆動カムとロッカー
アームとを長距離にわたって横方向に接触させることが可能である。これにより
、アクスルのまわりを回転し、適切な接触を確実なものとする凸面を有するロー
ラを必要とする既存のロッカーよりも広い接触面積が得られる。接触面積を増加
させることによって応力が減るため、カムシャフトはさほど強固である必要はな
く、さらに、より高価な鋼の代わりに鋳鉄を使用することができる。
いて等しい長さのロッカーを使用することができる。したがって、ロッカーを実
質的に同一のものにすることができ、それによって製造コストが下がる。
いる他のロッカーも支持する固定された軸(70)に取り付けられた1次てこを
有する、従来技術のロッカー(B)を示している。ロッカー(B)の一方の端部
は、ローラ(R’)によってカム(C)と接触しており、他方の端部は、タペッ
ト(80)とも呼ばれる、往復直線運動およびピボット運動する液圧式のラッシ
ュアジャスタを有している。タペットは、バルブ(V)の頭部に作用するスピゴ
ット、すなわち突出部(81)を底部に有している。2列のカムシャフト(A’
)がローラ(R’)の凸面に作用する。
カーアームである。しかしながら、ロッカー(B)は、カムシャフト上のカム(
C)に向かって動かされて押し付けられるローラ(R)がはめ込まれているロッ
カー(B)の第1の端部と、圧力を伝達してポペットバルブ(V)をばね(M)
の弾力に逆らって開く第2の端部との間に配置されたタペット(4)上に取り付
けられている。
され、上側プレート(13)とともにU形の断面を形成する2つの横フランジ(
12)および(12’)で作られており、鋼板を折り曲げたりスタンピング(stu
mping)することによって形成されている。
わちタペット(4)の一部である、スピゴット、すなわち突出部(42)の半球
状の頭部(41)にはめ合わさるようになっている半球状の凹部(14)が、プ
レート(13)に形成される。タペット(4)は、エンジンヘッドのアルミニウ
ムカバー(L)に穴をあけることによって形成された、それ自身の固定された座
部(45,図7)にはめ合わされている。カバー(L)はバルブトレイン支持体
を構成しており、詳しくは後述する。
ることによって、このスピゴットはロッカーアーム(B)がバルブ(V)を作動
させるように往復運動することができる支点を形成し、また、そのまわりをロッ
カーアームは横方向に回転することもできる。特に、ロッカーアームは、以下に
記載した目的のためにある程度の自己調整を行うために、軸X(図4)のまわり
およびスピゴット(42)の軸のまわりを回転することができることがわかる。
5を一方の端部に有しており、トラニオン(16)は背中合わせの2つの凹部(
17)を有しており、一方の凹部はバルブ(V)の柄の頭部に押し付けられて、
エンジンのタイプに応じて変わることがある、バルブシャフトのロッカーアーム
(B)の相対的な動きにより自己調整を行う。
よび(12’)に設けられた開口(22)を通って延びている軸(20)上に配
置されたローラ(R)がはめ込まれている。
動きのあらゆる不十分さを自動的に補償し、したがって通常の設計で要求される
凸状の外面が不要となるので、ローラ(R)は、カム(C)の外面にぴったり合
ったまっすぐな円筒状の外面を有する、非常に単純なものとなる。
弾性薄板(25)が、下側部分がロッカーフランジに取り付けられるように、フ
ランジ(26)を折り返して使用されている(図5参照)。弾性薄板は、トラニ
オン(16)を潤滑するために頂部に入口(27)を有している。
4)のスピゴット(42)の相対的な横運動を制限するために、半球状の凹部(
14)の上に取付けられている。薄板(30)は、ばね鋼で作ることもでき、ス
ピゴット(42)の頭部(41)を覆って簡単にパチンとはまることによりロッ
カーアーム(B)をカバー(L)に取り付けられるようにする開口を有している
。このようにして、薄板(30)は、ロッカーアーム(B)が動作中に意図され
た運動をすることを阻害することなく、ロッカーアーム(B)をカバー(L)に
接した状態に保持する。
的に球状の頭部(41)に至る比較的せまい首部を有しており、それにより、首
部の直径よりわずかに大きな直径を有する薄板(30)の開口を、ロッカーアー
ムを所定の位置に保持するために使用することができるようになっている。図4
に示されているように、この開口は、ロッカーアームをタペット(4)にはめ込
みやすくして、カムシャフトとバルブとの適切な係合を確実なものとするために
縦方向にある程度の自由な運動ができるように、縦軸がロッカーアームの長さと
ほぼ平行に延びた細長い開口であることが好ましい。しかしながら、他の構成も
可能である。例えば、ロッカーアームは、ロッカーアームを貫いて頭部(41)
の端部にある凹部内に延び、多分ねじ山によって、または、凹部内の環状の隆起
部に係合する弾性のある大きくされた部分によって凹部に係合するリベット、ま
たは、他の部材によって、頭部(41)に固定することができる。いずれにして
も、ロッカーアームを支点に取り付ける手段は、かなり緩く、ロッカーアームの
動作中の意図された運動を妨げないように配置されていることが望まれる。
ルブヘッド(V)の一方の端部に押し当て続け、他方の端部をローラ(R)によ
ってカム(C)に押し当てた状態に保つタペット(4)の詳細図である。ロッカ
ーの支点を形成する、半球状の頭部(41)を支持するスピゴット(42)は、
エンジンブロックのカバー(L)に穴をあけることによって形成された座部(4
5)内に正確に挿入されたスリーブ(44)内に滑り込むチャンバ(43)に取
り付けられたプランジャを形成する。チャンバ(43)の下側部分内には高圧の
タペットチャンバ(47)があるのに対して、その上には低圧のオイルタンク(
49)を収容するプランジャ(48)がある。オイルは、カバー(L)内の入口
(50)および流路(51)を通って供給されている。
を潤滑するために、スピゴット(42)内に設けられている。
ンジンのバルブV1,V2,...を動作させる、前述のロッカー(B1),(B
2), ...を用いたバルブ制御トレインの構成を、それぞれ側方および上方から
示している。
のシリンダヘッドは、バルブ(V1)および(V2)が取り付けられる下側のヘ
ッド部(80)を有している。これらのばね(M)は、下側ヘッド(80)の凹
部(60)内に配置されている。
(B1)および(B2)が、エンジンに必要なあらゆる他のロッカーアームとと
もに、別の工程で取り付けられている(図9参照)。したがって、これにより、
エンジンの他の部分と別に製造および販売することができ、エンジンにすぐに装
着できる組立済みの状態で提供できる自立型の組立体が構成される。このように
、バルブ支持体を予め組立てることによって全体の組立が容易になるだけでなく
、ロッカーアームの個々の取り付けを別の工程として行うことができるので、エ
ンジンの最終組立が著しくより簡単になる。
別仕様に作られている、種々の種類のバルブ支持体を供給することができる。例
えば、ある種類は、液圧式のラッシュアジャスタと、ローラを備えたロッカーア
ームとを有していてもよく、より安価なものは、機械式のラッシュアジャスタと
、ロッカーアーム上の、ローラではない固定されたカム係合面とを有していても
よい。これにより、組立手順の単純化を可能にしつつ、顧客に適した種々のタイ
プのエンジンの製造が容易になる。
うに選択でき、したがって、望むのであれば、全く同じ構成によることも可能で
ある。
とが好ましい。
フト(A1,A2)が各々のロッカーアーム(B)列を駆動する、本発明の他の
実施形態を示している。アルミニウム製のバルブトレイン支持体(L)は、2列
に取り付けられた全く同じロッカーアーム(B)を示す図11に最も良く示され
ており、各列内のアームは、吸気および排気バルブを駆動するために適切に位置
するように、互い違いに配置されている。図11には示されていないが、組立体
全体をエンジンの下側シリンダヘッドに装着する前に、カムシャフト(A1,A
2)も支持体(L)に取り付けることが好ましい。
流路を有することが好ましく、実際、すべてのオイル流路を支持体内に配置する
こともできる。
側面図である。
持体を示す横断面図である。
いる他のロッカーも支持する固定された軸(70)に取り付けられた1次てこを
有する、従来技術のロッカー(B’)を示している。ロッカー(B’)の一方の
端部は、ローラ(R’)によってカム(C)と接触しており、他方の端部は、タ
ペット(80)とも呼ばれる、往復直線運動およびピボット運動する液圧式のラ
ッシュアジャスタを有している。タペットは、バルブ(V)の頭部に作用するス
ピゴット、すなわち突出部(81)を底部に有している。2列のカムシャフト(
A’)がローラ(R’)の凸面に作用する。
され、上側プレート(13)とともにU形の断面を形成する2つの横フランジ(
12)および(12’)で作られており、鋼板を折り曲げたり押しつぶしたりす
ることによって形成されている。
のシリンダヘッドは、バルブ(V1)および(V2)が取り付けられる下側のヘ
ッド部(65)を有している。これらのばね(M)は、下側ヘッド(65)の凹
部(60)内に配置されている。
うに選択でき、したがって、望むのであれば、全く同じに構成することもできる
。
Claims (26)
- 【請求項1】 複数の個別のロッカーアーム支点を有しているバルブトレイ
ン支持体と、各支点に取り付け可能なロッカーアームとを有する、内燃エンジン
用バルブトレイン組立体。 - 【請求項2】 各支点はラッシュアジャスタの一部を形成している、請求項
1に記載の組立体。 - 【請求項3】 各ラッシュアジャスタは液圧式のラッシュアジャスタである
、請求項2に記載の組立体。 - 【請求項4】 各ロッカーアームは1次てこを構成している、請求項1から
3のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項5】 各ロッカーアームは、ロッカーアームが取り付けられる支点
の対応する面にはめ合わさる部分的な球面を有している、請求項1から4のいず
れか1項に記載の組立体。 - 【請求項6】 各ロッカーアームは、薄板を変形させることによって形成さ
れている、請求項1から5のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項7】 各ロッカーアームは薄板を変形させることによって形成され
ており、前記変形によって、前記ロッカーアームが取り付けられる前記支点の対
応する面にはめ合わさる部分的な球面も形成されている、請求項1から4のいず
れか1項に記載の組立体。 - 【請求項8】 前記ロッカーアームは、すべて長さが実質的に同じである、
請求項1から7のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項9】 前記ロッカーアームは実質的に同一である、請求項8に記載
の組立体。 - 【請求項10】 各ロッカーアームは、前記ロッカーアームを前記支点に取
り付けるために、対応する支点を覆ってはまる開口した弾性部材を備えている、
請求項1から9のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項11】 前記組立体に取り付けられた少なくとも1つのカムシャフ
トも有している、請求項1から10のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項12】 前記支持体には、前記支点にオイルを送るための流路が内
部に形成されている、請求項1から11のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項13】 各ロッカーアームは、カムシャフトのカムと係合するロー
ラを支持しており、各ローラは、実質的に平らな円筒状の外面を有している、請
求項1から12のいずれか1項に記載の組立体。 - 【請求項14】 前記支持体は、複数のシリンダ用の吸気および排気バルブ
用のロッカーアームを支持している、請求項1から13のいずれか1項に記載の
組立体。 - 【請求項15】 エンジンが、各々が吸気および排気バルブを有する複数の
シリンダを有しており、前記支持体が、前記吸気および排気バルブ用のロッカー
アームを支持している、請求項1から14のいずれか1項に記載のバルブトレイ
ン組立体を有している内燃エンジン。 - 【請求項16】 (a)複数の個別のロッカーアーム支点を有するバルブト
レイン支持体を設けるステップと、 (b)各支点にロッカーアームを取り付けるステップと、 (c)各ロッカーアームが各々のエンジンバルブと作動関係になるように、前
記ロッカーアームが取り付けられた前記支持体をシリンダヘッドに取り付けるス
テップと、 を有する、内燃エンジンを組み立てる方法。 - 【請求項17】 前記支持体を前記シリンダヘッドに取り付ける前に、少な
くとも1つのカムシャフトを前記支持体に取り付けるステップを有している、請
求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 各ロッカーアームは、前記支点を覆ってパチンとはまる穴
あき薄板によって各々の支点に取り付けられている、請求項16または17に記
載の方法。 - 【請求項19】 内燃エンジン用のロッカーアームであって、 バルブを作動させるために前記ロッカーアームの往復運動を可能にするように
配置された支点の対応する面にはめ合わさる部分的な球面を有し、前記アームを
前記支点に取り付ける手段をさらに有している、内燃エンジン用のロッカーアー
ム。 - 【請求項20】 断面が溝形に形作られ、薄板を変形させることによって形
成されている、請求項19に記載のロッカーアーム。 - 【請求項21】 前記ロッカーアームの前記部分的な球面が、前記薄板を変
形させることによって形成されている、請求項20に記載のロッカーアーム。 - 【請求項22】 前記取付手段は、前記支点を覆ってはまる弾性の穴あき部
材を有する、請求項19から21のいずれか1項に記載のロッカーアーム。 - 【請求項23】 カムシャフトのカムと係合するローラを有し、該ローラは
実質的に平らな円筒状の表面を有している、請求項19から22のいずれか1項
に記載のロッカーアーム。 - 【請求項24】 各々が各支点のまわりをピボット運動するように配置され
た複数のロッカーアームを有し、これらロッカーアームは実質的に同じ長さであ
る、内燃エンジン用のバルブトレイン組立体。 - 【請求項25】 前記支点によって前記ロッカーアームを支持する共通の支
持体を有している、請求項24に記載の組立体。 - 【請求項26】 各支点はラッシュアジャスタの一部を形成している、請求
項24または請求項25に記載の組立体。
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