JPH1077816A - デュアルイベント弁制御システム - Google Patents

デュアルイベント弁制御システム

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JPH1077816A
JPH1077816A JP9192248A JP19224897A JPH1077816A JP H1077816 A JPH1077816 A JP H1077816A JP 9192248 A JP9192248 A JP 9192248A JP 19224897 A JP19224897 A JP 19224897A JP H1077816 A JPH1077816 A JP H1077816A
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cam
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rocker
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ハンプトン キース
Don J Krzysik
ジェー．クリッシク ドン
Bryce A Buuck
エー．バック ブライス
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    • 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
    • F01L1/185—Overhead end-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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • 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
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/031—Electromagnets

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の弁を、２つの異なるカムプロフィ
ールの一方により選択的に作動させる弁制御システムを
提供する。 【解決手段】 ポペット弁１２および第１のカム１８と
係合するインナーロッカーアーム２２と、ばね２８の付
勢力により第２のカム２０と係合するアウターロッカー
アーム２６と、各ロッカーアーム２２，２６と係合可能
なラッチアセンブリ１６とを有する。ラッチアセンブリ
１６は、各ロッカーアーム２２，２６の係合を解除し互
いに自由に回転できるようにする第１の位置と、各ロッ
カーアーム２２，２６を係合させて両者を第２のカム２
０のカムプロフィールに応答して回転させる第２の位置
との間を移動可能である。各ロッカーアーム２２，２６
には、両者の相対回転を制限するストップアセンブリ８
６が設けられる。

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弁作動装
置に関し、特にエンジンのさまざまな動作モード中にこ
のようなエンジンの吸気弁もしくは排気弁の動作特性を
変化させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、吸気弁および／もしくは排気弁を
選択的に作動できるあるいは選択されたリフトプロフィ
ールで作動できる多弁エンジン用可変弁制御システムが
知られている。米国特許第４１５１８１７号明細書に
は、第１のカムプロフィールと係合できるプライマリロ
ッカーアームエレメントと、プライマリロッカーアーム
エレメント上にピボット載置され第２のカムプロフィー
ルと係合できるセカンダリロッカーアームエレメント
と、プライマリおよびセカンダリロッカーアームエレメ
ントを相互接続すなわちラッチする手段とを含むシステ
ムが開示されている。１９９５年３月２８日に出願され
た米国特許出願第４１２４７４号には、静止ラッシュア
ジャスタの出力部材上にピボット載置されたインナーお
よびアウターロッカーアームを含み、アウターロッカー
アームはエンジンバルブと係合し、インナーロッカーア
ームはカムと係合し、ラッチ部材がインナーおよびアウ
ターロッカーアームの接触面間に選択的に挿入されて両
ロッカーアームを一緒に有効にラッチしてカムからアウ
ターロッカーアームへ開弁力を伝達するシステムが開示
されている。ロッカーアームが非ラッチ位置にある時
は、アウターロッカーアームはインナーロッカーアーム
に対して自由に回転することができ、アウターロッカー
アームには開弁力が伝達されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エンジンバ
ルブが２つの異なるカムプロフィールの一方により選択
的に作動され、かつ、インナーおよびアウターロッカー
アーム上に形成されたコンタクトエレメント間に選択的
に挿入されるラッチ部材により作動されて、ラッチ部材
がロッカーアーム間に挿入される時にロッカーアームは
第１のカムプロフィールに従って同調して移動してバル
ブを作動し、ラッチ部材がロッカーアーム間に挿入され
ない時にはロッカーアームは第２のカムプロフィールに
従って互いに移動してバルブを作動することができるデ
ュアルイベント弁制御システムを提供することを目的と
する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明により、バルブと係合するインナーロッカー
アームと、インナーアームを取り囲む関係で第２のカム
と接触する表面が形成されたアウターロッカーアーム
と、インナーとアウターロッカーアームとの係合を解除
する第１の位置とインナーおよびアウターロッカーアー
ム上の接触面間へ挿入されて各アームの相対回転を防止
し各アームを一緒に有効にラッチする第２の位置との間
を移動可能なラッチ部材とを含むロッカーアームアセン
ブリが提供される。カムは、第２のカムが第１のカムよ
りも高いリフトプロフィールを有するように構成されて
いる。ラッチ部材がその第１の位置にある時は、第２の
カムの力はインナーロッカーアームには伝達されず、バ
ルブを開くのに有効なのはインナーロッカーアーム上に
直接作用する低リフトカムだけである。ラッチ部材の第
２の位置では、第２のカムの力がアウターロッカーアー
ムからインナーロッカーアームひいてはバルブへ伝達さ
れ、この動作モードでは低リフトカムプロフィールは効
果がない。摩耗を低減するために、インナーおよびアウ
ターロッカーアーム間の相対的な分離動作を制限するス
トップ手段が設けられ、第２のカムとアウターロッカー
アームのカム接触面との間に間隙、すなわちラッシを維
持すようにされる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図面を参照して、特にオーバヘッ
ドカム型内燃機関（図示せず）に使用するようにされた
弁制御システム１０を示す。図に示すように、この弁制
御システム１０は、２つの明確なカムプロフィールのい
ずれかに応答してポペット弁１２（図４）を開くように
作動し、ロッカーアームアセンブリ１４およびそれを２
つの動作モード間でシフトするように作動するラッチア
センブリ１６を具備している。ここに示す実施形態で
は、第１のカム１８（図３）が第１の動作モードを規定
し、１つ以上の第２のカム２０が第２の動作モードを規
定する。
【０００６】ロッカーアームアセンブリ１４は、カムシ
ャフト２４上に形成された第１のカム１８およびポペッ
ト弁１２（図４）と係合可能なインナーロッカーアーム
２２と、第２のカム２０と係合可能なアウターロッカー
アーム２６と、アウターロッカーアーム２６を付勢して
第２のカム２０と係合させる一対のばね２８，２９とを
具備している。ロッカーアームアセンブリ１４は、エン
ジンのシリンダヘッド３１上にピボット載置され、図４
の好ましい実施形態では、油圧ラッシアジャスタ３２の
出力部材３０上に載置されている。ラッシアジャスタの
構造および機能は周知であり、ここで詳細な説明はしな
い。
【０００７】特に、図２および図３を参照して、インナ
ーロッカーアーム２２は、間隔をおいて設けられた側壁
３４，３５を有する打ち抜きされた箱状部材と、バルブ
接触エレメント３６である先細の第１端と、突起３８が
形成された第２端とを具備し、その機能については後で
詳細に説明する。突起３８に隣接する側壁３４，３５の
終端は外向きに湾曲され、ばね２８，２９の一端のスト
ップとして働くタブ４０，４１を形成する。側壁には、
対向する位置に穴（図示せず）が形成されて、第１のカ
ム１８と係合可能な第１のフォロアーとしての転がり軸
受アセンブリ４４の軸４２を受け入れる。
【０００８】後で詳細に説明するように、インナーおよ
びアウターロッカーアーム２２，２６の側壁に形成され
た開口内に受け入れられるバー４６により画定される支
点上にインナーアームが載置される。
【０００９】アウターロッカーアーム２６は、図２に示
すように箱状構造であり、インナーロッカーアーム２２
を取り囲んで受け入れる。アウターロッカーアーム２６
は、間隔をおいて設けられた側壁４８，４９と、第１の
接触面５２が形成された第１の端壁５０と、中央突起５
６が形成された第２の端壁５４とを含んでいる。各側壁
４８，４９にはタブ５８，５９，６０が形成され、それ
には、好ましい実施形態では第１のカム１８を跨ぐ第２
のカム２０と係合可能な第２のフォロアーとしてのパッ
ド６２が蝋付け等により取り付けられている。
【００１０】特に、図４を参照して、アウターロッカー
アーム２６は、バー４６によりラッシアジャスタ３２の
出力部材３０周りをピボット運動するように載置され、
バー４６の中央部には、出力部材３０上に形成されたボ
ール端と係合可能なソケット４７が形成されており、側
壁４８，４９に形成された開口内に受け止められる。ア
ウターロッカーアーム２６の側壁４８，４９に形成され
た開口は、アウターロッカーアーム２６とバー４６の間
で実質的に相対運動が行われないように、バー４６に対
して最小のクリアランスで形成されている。しかしなが
ら、インナーロッカーアーム２２内に形成された開口
は、インナーロッカーアーム２２がバー４６の円弧状上
面６４周りをピボット運動できるようにバー４６よりも
幾分大きくされている。
【００１１】ラッチアセンブリ１６は、実質的にアウタ
ーロッカーアーム２６を取り囲みアウターロッカーアー
ム２６がスライドするように受け入れるスライド部材６
６と、スライド部材６６上に載置されたラッチ部材６８
と、スライド部材６６とアウターロッカーアーム２６間
に作用してラッチアセンブリ１６を図面に実線で示す位
置へ付勢する一対のばね７０とを具備している。
【００１２】スライド部材６６は、平面視が細長いＵ字
型に形成された金属薄板構造であり、Ｕ字のベースに形
成された平坦な端壁７２と、アウターロッカーアーム２
６の側壁４８，４９とスライド接触する側壁７４，７５
と、開放端の脚終端に形成されてスライド部材６６の側
壁間を横断する中実バー状のラッチ部材６８を受け入れ
るＵ字型開口（立面）とを有している。ラッチ部材６８
にはその終端に隣接して溝（図示せず）が付けられ、ス
ライド部材６６の側壁７４，７５は溝内に受け入れられ
てラッチ部材６８を横方向に保持する。ラッチ部材６８
は側壁内に形成された突きき当て面６９に突き当たり、
ラッチ部材６８上に係止された側壁内に形成されたショ
ルダー７１，７３により軸方向に保持される。ばね７０
は、突起５６の上向き湾曲部内に形成された窪み、およ
びスライド部材６６の側壁上に形成された内向き上方湾
曲タブ７８，７９上に形成された円筒座７６，７７によ
り保持される。バー４６は、側壁７４，７５内に形成さ
れた開口８０を介して受け止められ、バー４６の終端に
形成されたショルダー（図示せず）と係合する開口８０
の下縁に形成された突起８２により横方向に保持され
る。ユニットが組み立てられると、バー４６はインナー
およびアウターロッカーアーム２２，２６内に受け止め
られ、金属薄板のスライド部材６６がバー４６の終端を
飛び越えて突起８２がバー４６と係合する。開口８０は
延長されており、スライド部材６６は各ロッカーアーム
２２，２６に対してスライド運動することができる。内
向きのタブ８４，８５がスライド部材６６の壁上に形成
されてラッチ部材６８とアウターロッカーアーム２６の
接触面５２との係合を維持する。
【００１３】インナーおよびアウターロッカーアーム２
２，２６およびラッチアセンブリ１６が組み立てられカ
ム１８，２０に対して図３に示すように配置されると、
ポペット弁１２およびラッシアジャスタ３２、トーショ
ンばね２８，２９はバー４６上に、一端がインナーロッ
カーアーム２２上のタブ４０，４１に支持され他端がア
ウターロッカーアーム２６上のタブ５８に支持されて受
け止められ、アウターロッカーアーム２６をパッド６２
を介して第２のカム２０と係合するように付勢する。
【００１４】本発明に従って、インナーロッカーアーム
２２とアウターロッカーアーム２６との間の相対ピボッ
ト運動を制限するストップアセンブリ８６により、パッ
ド６２と第２のカム２０の基礎円との間にクリアランス
が維持される。ここに示す好ましい実施形態では、スト
ップアセンブリ８６は、アウターロッカーアーム２６の
突起５６を貫通しインナーロッカーアーム２２の突起３
８に支持されるネジ８７を具備している。ネジ８７は、
図３に示すように、カム２０と基礎円上のパッド６２と
の間にクリアランスＣを維持するように調節され、ネジ
８７の位置はロックナット９０により維持される。クリ
アランスＣが設定されると、所望のラッシを提供する垂
直寸法（図３から見て）を有するラッチ部材６８を選定
することにより、ラッチ部材６８とインナーロッカーア
ーム２２の接触面８８との間のラッシが設定される。ス
トップアセンブリ８６の替わりに固定ストップを設け
て、突起３８および５６間のクリアランスを調整する等
により、各ロッカーアーム２２，２６の相対ピボット運
動を制限することもできる。
【００１５】（作用）本実施形態では、パッド６２と係
合する第２のカム２０により高リフトカムプロフィール
が定められ、転がり軸受アセンブリ４４と係合する第１
のカム１８により低リフトカムプロフィールが定められ
る。システムが図面に実線で示す状態である場合には、
ばね７０がスライドアセンブリ６６を各ロッカーアーム
２２，２６に対して右へ付勢して、ラッチ部材６８のイ
ンナーロッカーアーム２２の接触面８８との係合を解除
する。この状況では、パッド６２上に作用する第２のカ
ム２０の力に応答するアウターロッカーアーム２６の運
動は、インナーロッカーアーム２２ひいてはポペット弁
１２には伝達されず、ポペット弁１２は転がり軸受アセ
ンブリ４４に作用する第１のカム１８の低リフトプロフ
ィールにより作動される。第２のカム２０の高リフトプ
ロフィールによりポペット弁１２を開くために、スライ
ド部材６６へ力Ｆ（図３）を加え、ラッチ部材６８をア
ウターおよびインナーロッカーアーム２２，２６上の接
触面５２および８８間で、それぞれ図３の破線位置へ移
動させることにより、ラッチアセンブリ１６はばね７０
の力に抗して左へ移動される。これにより各ロッカーア
ーム２２，２６は一緒に有効にラッチされて第２のカム
２０の力がアウターロッカーアーム２６からインナーロ
ッカーアーム２２へラッチ部材６８を介して伝達され、
ポペット弁１２は第２のカム２０の高リフトプロフィー
ルにより作動される。第２のカム２０は第１のカム１８
よりも高いリフトを提供するため、第１のカム１８はこ
の動作モードでは効果が無い。
【００１６】力Ｆは、ソレノイドや、スライド部材６６
へ線形力を加える従来の他の手段により加えるられるこ
とが理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の弁制御システムの一実施形態の斜視図
である。
【図２】本発明の弁制御システムの一実施形態の平面図
である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った平面図である。
【図４】本発明の弁制御システムの一実施形態の断面斜
視図である。
【符号の説明】 １０ 弁制御システム １２ ポペット弁 １６ ラッチアセンブリ １８ 第１のカム ２０ 第２のカム ２２ インナーロッカーアーム ２４ カムシャフト ２８，２９，７０ ばね ２６ アウターロッカーアーム ３０ 出力部材 ３１ シリンダヘッド ３２ ラッシアジャスタ ３４，３５，４８，４９ 側壁 ３６ バルブ接触エレメント ３８，５６ 突起 ４４ 転がり軸受アセンブリ ４６ バー ４７ ソケット ５２，８８ 接触面 ６２ パッド ６８ ラッチ部材 ８６ ストップアセンブリ ８７ ネジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅｌ ａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ブライス エー．バック アメリカ合衆国 49021 ミシガン州 ベ ルヴュー ジャンクション ロード 22684

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダヘッド（３１）と、前記シリン
    ダヘッド内で開および閉位置間を移動可能なポペット弁
    （１２）と、第１のカムプロフィールが形成された第１
    のカム（１８）および第２のカムプロフィールが形成さ
    れた第２のカム（２０）とを有するカムシャフト２４を
    含む内燃機関用の弁制御システム（１０）であって、前
    記シリンダヘッド（３１）上に回転するように載置さ
    れ、前記ポペット弁（１２）と係合する表面（３６）が
    形成されかつ前記第１のカム（１８）と係合する第１の
    カムフォロアーエレメント（４４）を有する第１のロッ
    カーアーム（２２）と、前記シリンダヘッド（３１）上
    に回転するように載置され、前記第２のカム（２０）と
    係合可能な第２のカムフォロアーエレメント（６２）が
    形成された第２のロッカーアーム（２６）と、前記第２
    のロッカーアーム（２６）を付勢して前記第２のカム
    （２０）と係合させる手段（２８，２９）と、前記第１
    および第２のロッカーアーム（２２，２６）と係合可能
    で、前記第１および第２のロッカーアームの係合を解除
    して前記第１および第２のロッカーアーム（２２，２
    ６）が前記第１および第２のカム（１８，２０）の各プ
    ロフィールに応答して互いに自由に回転する第１の位置
    と前記第１および第２のロッカーアームが係合して前記
    第１および第２のロッカーアームが前記第２のカムプロ
    フィールに応答して同調して回転する第２の位置との間
    を移動可能な手段（２８，２９）と、前記第１および第
    ２のロッカーアーム上に、両者間の相対回転を制限する
    ストップ手段（８６）とを有することを特徴とする弁制
    御システム。
  2. 【請求項２】 前記第１のロッカーアーム（２２）上に
    形成された第１の接触面（８８）と、前記第２のロッカ
    ーアーム（２６）上に形成された第２の接触面（５２）
    とを具備し、前記第１および第２のロッカーアームと係
    合可能な手段は、前記第１および第２の接触面（８８，
    ５２）間へ挿入可能なラッチ部材（６８）を具備し、さ
    らに前記ラッチ部材（６８）を前記第１の位置へ付勢す
    る手段（７０）を含む、請求項１に記載の弁制御システ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記ストップ手段（８６）は、前記第２
    のカム（２０）の基礎円部と前記第２のカムフォロアー
    エレメント（６２）との間にクリアランス（Ｃ）を与え
    る、請求項２に記載の弁制御システム。
  4. 【請求項４】 前記ストップ手段（８６）は、前記第１
    および第２のロッカーアーム（２２，２６）のいずれか
    一方を貫通し他方と係合可能なネジ部材（８７）を具備
    する、請求項１に記載の弁制御システム。
  5. 【請求項５】 前記第２のロッカーアーム（２６）には
    実質的に中央に位置して水平方向に向く第１の突起部
    （５６）が形成されており、前記第１のロッカーアーム
    （２２）には実質的に中央に位置して水平方向に向く第
    ２の突起部（３８）が前記第１の突起部（５６）と間隔
    をおいて形成されており、前記ネジ部材（８７）は前記
    第１の突起部（５６）を貫通して前記第２の突起部（３
    ８）と係合可能である、請求項４に記載の弁制御システ
    ム。
  6. 【請求項６】 前記シリンダヘッド（３１）に対して静
    止位置に載置された油圧ラッシアジャスタ（３２）を含
    み、前記ラッシアジャスタ（３２）からは出力部材（３
    ０）が延び、前記第１および第２のロッカーアーム（２
    ２，２６）は前記出力部材の周りを回転可能である、請
    求項１に記載の弁制御システム。
  7. 【請求項７】 前記第２のロッカーアーム（２６）を付
    勢して前記第２のカム（２０）と係合させる手段は、一
    端が前記第１のロッカーアーム（２２）に支持され他端
    が前記第２のロッカーアーム（２６）に支持されるトー
    ションばね（２８，２９）を具備する、請求項１に記載
    の弁制御システム。
  8. 【請求項８】 前記第１のロッカーアーム（２２）は、
    間隔をおいて設けられた側壁（３４，３５）を具備し、
    前記第２のロッカーアーム（２６）は、間隔をおいて設
    けられて前記第１のロッカーアームの側壁を受け入れる
    側壁（４８，４９）を具備し、さらに、前記第１および
    第２のロッカーアームの側壁（３４，３５，４８，４
    ９）内に形成された開口に受け入れられる細長いバー
    （４６）により画定される支点を含み、前記バーは、円
    弧状上面と下面内に形成されたソケット（４７）とを有
    し、前記開口は、前記第２のロッカーアーム（２６）と
    前記支点との間の相対回転を実質的に許さず前記第１の
    ロッカーアーム（２２）と前記支点との間の相対回転は
    少なくとも制限する大きさとされ、前記ソケット（４
    ７）は前記ラッシアジャスタの出力部材（３０）と係合
    する、請求項６に記載の弁制御システム。
  9. 【請求項９】 前記第２のロッカーアームを付勢して前
    記第２のカムと係合させる手段は、前記支点を取り囲む
    関係で前記第１および第２のロッカーアームの隣接する
    各側壁（３４，３５，４８，４９）間に受け止められる
    第１および第２のトーションばね（２８，２９）を具備
    し、前記各トーションばねは、一端が前記第１のロッカ
    ーアーム（２２）と係合し他端が前記第２のロッカーア
    ーム（２６）と係合する、請求項８に記載の弁制御シス
    テム。
JP19224897A 1996-07-22 1997-07-17 デュアルイベント弁制御システム Expired - Lifetime JP4017705B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US684671 1984-12-21
US08/684,671 US5655488A (en) 1996-07-22 1996-07-22 Dual event valve control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1077816A true JPH1077816A (ja) 1998-03-24
JP4017705B2 JP4017705B2 (ja) 2007-12-05

Family

ID=24749067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19224897A Expired - Lifetime JP4017705B2 (ja) 1996-07-22 1997-07-17 デュアルイベント弁制御システム

Country Status (5)

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