JP4004087B2 - 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

Description

【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４，２０３，３９７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４，２０３，３９７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２２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１６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３８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１６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３８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２８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３７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４４’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２８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１８，２２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１８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４１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２２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２８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２０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５３，５４および側壁５３，５４を接続するウェッブ部５２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４３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６１Ｂ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３１Ｂ，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１８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８０Ａ，８０Ｂはそれぞれそれらの掛止シュー３１Ａ，３１Ｂ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８４Ａ，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８２Ａ，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

Claims (9)

1. シリンダヘッド（１０）と、エンジンポペットバルブ（６）と、カム面（２０）が上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、
   前記シリンダヘッド（１０）上にあって、揺動中心点（３０）を規定する手段と、
   前記揺動中心点の周りに回転可能なリンクピンと、
   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）に対して回転可能で、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、
   前記カム面（２０）によって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揺動中心点（３０）の周りを回転するように、前記内側ロッカーアーム（１８）と前記外側ロッカーアーム（２２）と選択的に連結させ、また独立して回転するように前記内側ロッカーアームと前記外側ロッカーアームとの連結を選択的に解除する掛止部材（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び、前記外側ロッカーアーム（２２）に対して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、前記内側ロッカーアーム（１８）と前記外側ロッカーアーム（２２）の連結を選択的に解除する作動手段（１６）と、
   前記リンクピンと前記掛止部材（２８）間に分離力を加えるように配置され、前記作動手段（１６）が作動させられていないときに前記内側ロッカーアーム（１８）を前記掛止部材（２８）および前記外側ロッカーアーム（２２）と係合させた状態を維持するようにする掛止スプリング（２９）と
   を有するバルブ制御システム。
2. 前記内側ロッカーアーム（１８）上に取付けられて前記カム面（２０）と係合するカムフォロア（２４）をさらに有する請求項１記載のバルブ制御システム。
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. 前記外側ロッカーアーム（２２）は、対向する両側壁（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、第２の端部（２２Ｂ）とを有し、該第２の端部の上にバルブ係合面（５９）が形成された、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. 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）の対向する両側壁（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（５８）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. 前記接触面（５８）が前記掛止部材（２８）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なっている請求項５記載のバルブ制御システム。
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）と接触してこれを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. 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. 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（４５'）を有する請求項７記載のバルブ制御システム。

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