JPH108929A - 内撚機関のバルブ制御システム - Google Patents
内撚機関のバルブ制御システムInfo
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- JPH108929A JPH108929A JP9068357A JP6835797A JPH108929A JP H108929 A JPH108929 A JP H108929A JP 9068357 A JP9068357 A JP 9068357A JP 6835797 A JP6835797 A JP 6835797A JP H108929 A JPH108929 A JP H108929A
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Abstract
関のバルブ制御システムを得る。 【解決手段】 コントロールユニット51により励起さ
れアクチュエータスプリング44によりプランジャ45
に結合されたアーマチュア35をステータ27へ磁気的
に吸着するアクチュエータ16が設けられている。アウ
ターロッカーアーム22と、インナーロッカーアーム1
8と両ロッカーアームを連結および脱離するラッチ部材
28とを備える。ラッチ部材28が非作動位置にあって
インナーおよびアウターロッカーアームが脱離される時
はポペット弁6が閉じたままとされ作動位置にあって両
ロッカーアームが回転連結される時はポペット弁がカム
ローブ20に応答して開閉する。
Description
動装置に関し、特に電磁アクチュエータの励起状態に応
じてエンジンバルブを作動させたりさせなかったりする
装置に関する。
に起動させたり選定されたリフトプロフィールで起動さ
せることができる多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知られている。その例が米国特許第
4,151,817号および第4,203,397号に
示されておりその開示は参考として本明細書に組み入れ
られている。米国特許4,151,817には、第1カ
ムに係合される1次ロッカーアーム部と、第2カムに係
合される2次ロッカーアーム部と、1次と2次のロッカ
ーアーム部を連結する手段が開示されている。特許第
4,203,397号にはエンジンポペット弁と選択的
に係合および離脱しラッチ機構を使用してバルブをバル
ブギアの残りに対して接続もしくは分離させバルブを作
動させたり静止されたままとする装置が開示されてい
る。
カーアーム機構はこの機構を作動状態から非作動状態も
しくはその逆へシフトする時の起動力は低くはない。従
来技術の機構にソレノイドアクチュエータを使用する
と、ベルクランク等のある種の動作増幅機構により嵌合
可能なロッカーアームを起動するためには高いレベルの
力がもちいられる。特に取付けられたとき、エンジンの
回転とタイミングをとるための同期化システムを必要と
することなくエンジンバルブを作動状態から非作動状態
へもしくはその逆にシフトさせるために低レベルの電磁
力しか必要としない嵌合可能なロッカーアームを提供す
ることが望ましい。
エンジンの係合可能なロッカーアームを作動させる(こ
れによりエンジンバルブを停止させる)のに必要な起動
力を与える電磁アクチュエータおよびアクチュエータの
リンク機構が開示される。ソレノイド(コイル)により
スプリングにより付勢されたプランジャーがスプリング
により付勢されたピボットアクチュエータアームに抗し
て押し進められ、それはスプリングにより付勢されたラ
ッチ部材に接触して変位させてアウターロッカーアーム
をインナーロッカーアームから切り離す。ラッチ部材の
接触パッドが係合可能な位置へ移動している時に、そし
てロッカーアームがカムシャフトローブ上にある場合の
みピボットアクチュエータアームはエンジンバルブを非
作動の位置へ移動できる。しかしながら、本発明による
と、アクチュエータアームが移動不能である場合にはソ
レノイドアクチュエータのプランジャーと接触するアク
チュエータスプリングを圧縮してアクチュエータアーム
へ伝達される力を制限しソレノイドコイルが励起される
時は常にプランジャーがソレノイドステータと接触でき
るようにされる。アクチュエータアームがそのピボット
において自由に動くことができる場合には、プランジャ
ーがアクチュエータアームと接触してラッチ部材と係合
するように回転させる。エンジンバルブが閉じるに従
い、ラッチ部材が荷重され、内部スプリングがアクチュ
エータアーム内で圧縮される。ロッカーアームがカムシ
ャフト基礎円と相対すると、ラッチ部材は無荷重となり
アクチュエータアーム内で作用するプリロードされたス
プリングによりピボットアクチュエータアームはインナ
ーおよびアウターロッカーアームを切り離す位置へラッ
チ部材を動かしてエンジンバルブの動作を停止させる。
エンジンバルブが閉じた時に、ラッチ部材が荷重された
状態を継続しておれば、アクチュエータアーム内のスプ
リングが圧縮されラッチ部材の荷重がなくなるとすぐに
ラッチ部材を係合されない非作動位置へプリロードす
る。したがって、本発明により、アクチュエータは比較
的低パワーの電磁アクチュエータを使用してエンジンカ
ムシャフトの位置に無関係にいつでも励起することがで
きる。
チュエータおよびアクチュエータリンク機構に使用さ
れ、2個はエレメントを正規の状態へ戻す力を発生する
のに使用され2個は起動力を伝達するのに使用される。
ルクランクが正常な位置へ動かされる。前記した例と同
様に、電磁アクチュエータはスプリングに抗してソレノ
イドコイルが励起される時は常にプランジャーがステー
タに接触できるように作動するプランジャーを含んでい
る。ベルクランクはエンジンバルブが閉じるとラッチ部
材へ力を加えて変位させインナーおよびアウターロッカ
ーアームを切り離してエンジンバルブを作動不能とす
る。
ンジャーに連結するスプリングを有する比較的低パワー
のソレノイドおよび低減されたレベルの起動力で係合可
能なロッカーアームにエンジンバルブを起動停止させる
ことができるリンク機構を提供することである。本発明
のもう1つの特徴はプランジャーに対してスプリング付
勢しながらアーマチュアをステータに接触させることが
できる電磁アクチュエータを提供することである。本発
明のもう1つの特徴はエンジンの回転と同期させること
なくいつでもアクチュエータを励起できることである。
本発明のもう1つの特徴は係合可能なロッカーアームと
接触する圧縮スプリングを内蔵するピボット伸縮アクチ
ュエータアームを含むリンク機構をアクチュエータと係
合可能なロッカーアーム間に設けることである。本発明
のもう1つの特徴はプランジャーとソレノイドアーマチ
ュアとの間にピボット伸縮アクチュエータアームと組み
合わせたアクチュエータスプリングを含むリンク機構を
アクチュエータと係合可能なロッカーアーム間に設ける
ことである。本発明のもう1つの特徴はアクチュエータ
スプリングおよびリターンスプリングを内蔵するピボッ
ト伸縮アクチュエータアームを含むリンク機構をソレノ
イドと係合可能なロッカーアーム間に設けることであ
る。本発明のもう1つの特徴はソレノイドプランジャー
を1つのアームと接触させラッチ部材を第2のアームと
接触させるピボットベルクランクを含むリンク機構をア
クチュエータと係合可能なロッカーアーム間に設けるこ
とである。本発明のもう1つの特徴は1つのアームによ
りベルクランクリターンスプリングに抗してラッチ部材
に接触しラッチスプリングを圧縮させるピボットベルク
ランクを含むリンク機構を、アーマチュアとプランジャ
ー間に配置されたアクチュエータスプリングを有するソ
レノイドとプランジャー間に設けることである。
ドスプリングおよびソレノイドリターンスプリングを有
するソレノイドプランジャーを1つのアームに接触させ
係合可能なロッカーアームの嵌合部材を第2のアームに
接触させるピボットベルクランクを含むリンク機構をソ
レノイドと係合可能なロッカーアーム間に設けることで
ある。
めに、図を参照し特定の用語を使って説明を行う。しか
しながらそれによって本発明の範囲が制約されることは
なく、当業者ならば例示する装置のさまざまな変更や修
正、および本発明の原理のさまざまな応用が考えられる
であろう。
用語を参照の便宜上使用する。“右方”および“左方”
という用語はそれに関連して専門用語を使用する図面上
の方向のことである。“内向き”および“外向き”とい
う用語は、それぞれ、装置の幾何学的中心へ向かうおよ
び幾何学的中心から離れる方向のことである。“上向
き”および“下向き”という用語はそれに関連して専門
用語を使用する図面上の方向のことである。前記した用
語には全て通常の派生語や同義語が含まれる。
列の一部として取り付けられた本発明のエンジンポペッ
ト弁制御システム1の断面図を示す。オーバヘッドカム
型の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、油圧ラッチアジャスタ5、エンジンポペ
ット弁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。
制御システム1は特にエンジンポペット弁6を選択的に
起動停止するようにされたものでありエンジンポペット
弁6を開くように作動する作動モードとバルブが開かな
い非作動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を具備している。アクチュエータア
センブリ16はアクチュエータアーム17を介して作用
するアクチュエータ16の動作によりロッカーアームア
センブリ14をその作動および非作動モード間でシフト
するように作動する。
のシリンダヘッド10上に支持されたカムローブ20に
おいてバルブ起動カムシャフト4と係合するインナーロ
ッカーアーム18と、バルブスプリング7により常閉と
されるエンジンポペット弁6と係合するアウターロッカ
ーアーム22と、インナーおよびアウターロッカーアー
ム18、22間で作用しインナーロッカーアーム18を
付勢してローラフォロアー24を介してカムシャフト4
と係合させかつアウターロッカーアーム22をラッシュ
アジャスタ5の本体32内へ乗り込むプランジャ30と
係合させるバイアススプリング26とを具備している。
ラッシュアジャスタ5の構造および機能は周知でありこ
こでは詳細に説明しない。バイアススプリング26はラ
ッシュアジャスタ5を常にその正規の動作範囲内で作動
させるのに十分な力をプランジャ30へ加える。
ロッカーアーム22上にスライド可能に受け止められラ
ッチスプリング29により“嵌合された”状態へ付勢さ
れ、ラッチ部材28はインナーおよびアウターロッカー
アーム18,22を係合してそれらが一緒に移動して本
発明のエンジンポペット弁制御システムの“作動モー
ド”を規定するかあるいはそれらを脱離してインナーお
よびアウターロッカーアーム18,22が互いに自由に
回転し“非作動モード”を規定するようにする。リンク
ピン11がアウターロッカーアーム22内に形成された
同軸開口61A,61B(図11参照)およびラッチ部
材28内に形成されたリンクピン開口21へ通されてリ
ンクピン11がプランジャ30にピボットするピボット
支持をアウターロッカーアーム22に提供する。実施の
形態では、インナーロッカーアーム18はリンクピン1
1上にピボット支持されアウターロッカーアーム22は
リンクピン11上に回転不能に載置されリンクピン11
はラッシュアジャスタ5のプランジャ30によりピボッ
ト支持される。
壁と、バイアススプリング26と係合する第1端とバル
ブ係合面22Cを有する第2端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
ト弁6と接触している。インナーロッカーアーム18は
アウターロッカーアーム22の両側壁間に受け止められ
た細長い矩形構造である(図5参照)。インナーロッカ
ーアーム18にはロッカーアームアセンブリ14が正規
の作動モードである時にラッチ部材28と係合可能な接
触面18Aが形成されている。
に非励起状態で図示されておりそれによりラッチスプリ
ング29は作動モードの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弁5を
起動させる位置へラッチ部材28を押し進める。任意適
切なタイプのアクチュエータを利用して油圧ピストンや
真空パワーピストンやカム機構を使用する回転モータ等
の線形動作を与えることができる。アクチュエータアセ
ンブリ16はコントロールユニット51によりコイル2
3へ電流が供給される時にステータ27へ向かって電磁
気的に吸着される円形アーマチュア35からなってい
る。プランジャ45がアーマチュア35へスライド可能
に取り付けられ圧縮ロードされているソレノイドスプリ
ング44によりアーマチュア35と一緒にステータ27
から離れる方向へ付勢されている。ソレノイドスプリン
グ44はプランジャ45上にパイロットされ一端はアー
マチュア35に対して静止位置に保持され第2端はプラ
ンジャ45に固定されたカラー47により保持されてい
る。したがって、ソレノイドスプリング44によりアー
マチュア35からプランジャ45へ伝達される力の量は
ソレノイドスプリング44のスプリングレートへアーマ
チュア35とプランジャ45間の相対変位を乗じてソレ
ノイドスプリング44のプリロード力をプラスした量だ
け有効に制限される。例えば、スプリングレートが1.
0ニュートン/mmでプリロードが5.0ニュートンで
あるソレノイドスプリング44の場合、最大ソレノイド
アーマチュア行程を2.0mmとするとプランジャ45
に対して最大7.0ニュートンの力を発生することがで
きる。本発明により温度によるコイル抵抗変化および/
もくしはコイル電圧変化に無関係にプランジャ45の反
復性の高い作用が発生される。
ロッカーアーム18,22から発生されるクランプ力が
荷重されて非作動性モードへ移動できない場合にはアク
チュエータアームを下げることができない。ステータ2
7が励起されると、アーマチュア35はソレノイドスプ
リング44を荷重することができそれによりアクチュエ
ータアーマチュア35とプランジャ45間にロストモー
ションが生じるがアクチュエータアーム17に抗する力
が生じる。したがって、アーマチュア35はステータ2
7に接触するように移動してソレノイドスプリング44
を圧縮しカラー47を介してプランジャ45へ力を加え
る。可能ならば、プランジャ45はアクチュエータアー
ム17に接触して押し下げラッチ部材28と係合させ
る。ラッチ部材28はまだロードされているため、ポペ
ット弁6が閉じるとすぐにラッチ部材28はアームスプ
リング39を圧縮する。ラッチ部材28はアンロードさ
れるとすぐに、ロッカーアームアセンブリ14が非作動
モードとなる位置へプリロードされたアームスプリング
39により押し進められる。ラッチスプリング29は一
端がアウターロッカーアーム22と接触し第2端がラッ
チ部材28と接触してラッチ部材28を左方へ付勢しイ
ンナーロッカーアーム18と係合してエンジンポペット
弁6を起動させる。ラッチ部材28がアンロードされる
と、アクチュエータアーム17はラッチスプリング29
の力に打ち勝ってラッチ部材28を右方へ動かしエンジ
ンポペット弁6がカムローブ20に応答して開閉しない
非作動モードとする。
7にピボットしアクチュエータアセンブリ16に取り付
けられた案内ハウジング36へ固定される。アクチュエ
ータアーム17はラッチ部材28の一部として形成され
た接触パッド48においてラッチ部材28に接触する。
ラッチ部材28はアウターロッカーアーム22に抗して
ラッチ部材28に作用するラッチスプリング29により
エンジンポペット弁6を起動する位置(作動モード)へ
向けて付勢される。バイアススプリング26はラッシュ
アジャスタ5の正規の調整範囲内での動作を維持するの
に十分な荷重をローラピン25上で回転するローラフォ
ロアー24とカムシャフト4間に維持するようにプリロ
ードされる。バイアススプリング26のプリロードはプ
リロードアジャスタ31(図5参照)の位置を変えてラ
ッシュアジャスタ5の本体32内のプランジャ30の位
置を変えることにより変化させることができる。
テム1を示しアクチュエータアセンブリ16はコントロ
ールユニット51により励起されておらずアーマチュア
35はまだ磁気的に吸着されてステータ27と接触する
ようにはされていない。ソレノイドスプリング44はプ
ランジャ45を押圧するカラー47に抗して作用しプラ
ンジャ45はアーマチュア35の動作に応答してアクチ
ュエータアーム17を押圧する。アクチュエータアーム
17はインナーハウジング40を伸縮するアウターハウ
ジング42から分離するインナーアームスプリング39
を有しインナーおよびアウターハウジング40,42の
完全な分離はストップピン33により防止される。イン
ナーハウジング40はアームピン37により案内ハウジ
ング36へヒンジを介して取付けられておりアクチュエ
ータアーム17を上向きに付勢するリターンスプリング
43によりプランジャ45と接触する。ロッカーアーム
アセンブリが基礎円上のローラフォロアー24にカムロ
ーブ20が接触するアンロード状態であれば、アクチュ
エータアセンブリ16が励起される。弁6が閉じると、
接触パッド48の頂部に当たるラッチ部材28とアクチ
ュエータアーム17が接触する。弁6が開くと、アクチ
ュエータアーム17はプランジャ45により接触パッド
48の面内へ押し込められる。弁6が閉じると、アーム
スプリング39はさらに圧縮されてラッチ部材28をプ
リロードする。ローラフォロアー24がカムローブ20
の基礎円に接触する時にラッチ部材28がアンロードさ
れると、ラッチ部材28は右方へ押し進められ、ロッカ
ーアームア14は非作動モードへシフトされる。図1に
示すようにアクチュエータアセンブリ16が励起されな
いか、もくしはラッチ部材28がロードされると、ラッ
チ部材28はインナーロッカーアーム18をアウターロ
ッカーアーム22と連結してエンジンポペット弁6が起
動される。 したがって、本発明のバルブ制御システム
1には5個のスプリングが含まれ、それはバイアススプ
リング26、アクチュエータスプリング26、アームス
プリング39、リターンスプリング43およびラッチス
プリング29である。(ねじりコイルスプリングであ
る)リターンスプリング43を除く全てが圧縮ロードさ
れるコイルスプリングである。アクチュエータスプリン
グ44は圧縮ロードされてアーマチュア35をステータ
27から分離するように機能しまたアクチュエータスプ
リングの一端がアーマチュア35と接触し第2端がプラ
ンジャ45に取り付けられたカラー47と接触するため
アクチュエータアーム17へ伝達される力と動作を制限
するように機能する。アーマチュア35はスライド可能
にプランジャ45に結合されプランジャ45が直接アー
マチュア35の変位ではなくアクチュエータスプリング
44から発生される力に応答して移動するようにされ
る。図1に示すように、ロッカーアームアセンブリ14
がカムローブ20により弁6を開くように移動されてい
ない場合には、アクチュエータアーム17はラッチ部材
28の頂部に当接する。したがって、アクチュエータス
プリングはアーマチュア35により圧縮されて動かない
プランジャ45へ増加した力を加える。本発明の1つの
利点はコイル23がコントロールユニット51により励
起されている時はいつでもソレノイドスプリング44に
よりアーマチュア35を動かしてステータ27と接触さ
せることができる点である。したがって、バルブ制御シ
ステム1をカムシャフト4の回転と同期させるための特
別なタイミング回路は不要である。また、ソレノイドパ
ワーを最小限に抑える場合には、ソレノイド16はラッ
チリターンスプリング29に打ち勝つのに十分な力がな
く弁6が開いている時しかアクチュエータアーム17
(もくしは図16のベルクランク70)の動作が生じな
いように設計することができる。
み合わされてアクチュエータアーム17を構成するイン
ナーハウジング40とアウターハウジング42間の分離
力を供給する。インナーハウジング40はアームピン3
7により案内ハウジング36へ回転可能に結合される。
インナーハウジング40およびアウターハウジング42
はリンクピン33により相対的な軸方向並進運動が制限
される。ラッチ部材28をアクチュエータアーム17に
より動かすことができないように(図3参照)インナー
ロッカーアーム18が接触面18Aにおいてラッチ部材
28に対してロードされている場合には、アームスプリ
ング39によりアクチュエータアーム17の長さを圧縮
することができる。またロッカーアームアセンブリ14
がカムローブ20により開弁位置へ動かされている場合
には、アクチュエータアーム17を下方へ動かしてラッ
チ部材28と接触させることもできる。この場合、アー
ムスプリング39はアクチュエータアーム17を連続的
にプリロードしバルブが閉じてローラフォロアー24が
カムローブ20の基礎円に接触する時にインナーロッカ
ーアーム18によりラッチ部材28がアンロードされる
までラッチ部材28へ力が供給される。
内ハウジング36へ接地され第2端においてアクチュエ
ータアーム17に接触してアクチュエータアセンブリ1
6に向かって上向きにアクチュエータアーム17へ力を
供給する。
端でラッチ部材28に接触し第2端でアウターロッカー
アーム22に接触する。したがって、ラッチスプリング
29によりラッチ部材28が付勢されてロッカーアーム
アセンブリ14は常時作動モードとされラッチ部材28
はカムローブ20に応答してインナーロッカーアーム1
8をアウターロッカーアーム22と連結してエンジンバ
ルブ6を作動させる。ラッチスプリング29のスプリン
グレートの値はアームスプリング39の値よりも低い。
次に図2を参照して、本発明のアクチュエータアセンブ
リ16の部分立面図を示す。アームピン37が案内ハウ
ジング36を貫通してアクチュエータアーム17(図示
せず)と回転可能に係合する。ソレノイドハウジング1
5は円形として図示されているがソレノイド技術で利用
される任意適切な形状とすることができる。
システム1の断面図を示す。アクチュエータアセンブリ
16はコントロールユニット51により励起されており
アクチュエータアーム17はプランジャ45の作用によ
り回転されてカムローブ20がローラフォロアー24と
係合する時にラッチ部材28と係合してロッカーアーム
アセンブリ14をプランジャ30上で回転させアクチュ
エータアーム17がラッチ部材28と係合できるように
する。したがって、本発明のバルブ制御システム1はカ
ムシャフト4の回転とタイミングをとる必要がない。ラ
ッチ部材28はインナーロッカーアーム18からアンロ
ードされたばかりでありアームスプリング39およびラ
ッチスプリング29は共に図1に示すものに較べてさら
に圧縮されている。したがって、図2において、ラッチ
部材28は幾分右方へ動かされておりアームスプリング
39およびラッチスプリング29の圧縮によりプリロー
ドされて完全に右方へ移動しラッチ部材28が完全にア
ンロードされる時にインナーロッカーアーム18をアウ
ターロッカーアーム22から係合解除するように図示さ
れている。
システム1の断面図を示しロッカーアームアセンブリ1
4は非作動モードとされている。アクチュエータアーム
17はアームスプリング39により完全に伸長され、ア
ンロードされている、ラッチ部材28を右方へ完全に移
動させてインナーロッカーアーム18とアウターロッカ
ーアーム22を連結解除するように図示されている。ロ
ッカーアームアセンブリ14は非作動モードでありエン
ジンポペット弁6はカムローブ20に応答して開くこと
がない。アームスプリング39のプリロードおよびレー
トはラッチスプリング29のプリロードおよびレートよ
りも高いためラッチスプリング29はアクチュエータア
ーム17により圧縮される。
カーアームアセンブリ14の動作について詳しく説明す
る。図5に示すロッカーアームアセンブリ14の斜視図
はアウターアーム22に囲まれたインナーロッカーアー
ム18を示しておりインナーロッカーアーム18はリン
クピン11に接触かつピボットし(図1参照)アウター
ロッカーアーム22はラッチ部材28によりインナーロ
ッカーアーム18に連結されるとラッチ部材28が作動
位置であればエンジンポペット弁6に接触して起動させ
る。カムローラフォロアー24がインナーロッカーアー
ム18内に支持されたローラピン25上を回転する。一
部しか図示されていないラッチ部材28がラッチスプリ
ング29により作動位置へ付勢されロッカーアームアセ
ンブリが作動モードである時に接触板41が接触面18
Aにおいてインナーロッカーアーム18と接触してアウ
ターロッカーアーム22により支持される。
よびアウターロッカーアーム18,22間の相対回転お
よびラッチ部材28の両面に形成された細長いリンクピ
ン開口21によるラッチ部材28の軸方向動作を許しな
がらインナーおよびアウターロッカーアーム18,22
およびラッチ部材28を適切な方位に保持する。リンク
ピン11はラッチ部材28およびアウターロッカーアー
ム22を貫通しインナーロッカーアーム18はリンクピ
ン11上にピボットし3個のエレメントをラッシュアジ
ャスタ5上でピボットしながら適切な方位に保持する。
位置によりロッカーアームアセンブリ14が作動および
非作動モードとなる時が決定される。ラッチ部材28が
インナーロッカーアーム18に向かって移動すると、ロ
ッカーアームアセンブリ14は作動モードとなりローラ
フォロアー24に作用するカムシャフト4に応答してエ
ンジンポペット弁6を開くインナーおよびアウターロッ
カーアーム18,22間の機械的リンクがラッチ部材2
8により提供される。ラッチ部材28がインナーロッカ
ーアーム18から離されると、ロッカーアームアセンブ
リ14は非作動モードとされインナーアーム18はアウ
ターアーム22と連結されずエンジンポペット弁6が閉
じる。接触板41が、ラッチ部材28の一部として、イ
ンナーロッカーアーム18へ向かって動かされると、接
触板41は接触面18Aにおいてインナーロッカーアー
ム18のエッジを捕捉しインナーおよびアウターロッカ
ーアーム18,22を機械的に連結してエンジンポペッ
ト弁6をカムローブ20に応答して開閉させる。接触板
41がインナーロッカーアーム18から離されると、イ
ンナーロッカーアーム18はもはや接触板41とは接触
せずカムシャフト4に応答して移動するがその動作はア
ウターロッカーアーム22やエンジンポペット弁6には
伝達されない。ロッカーアームアセンブリが非作動モー
ドであれば、インナーロッカーアーム18はプランジャ
30においてリンクピン11にピボットし一端がインナ
ーロッカーアーム18に支持され第2端がアウターロッ
カーアーム22に支持されているバイアススプリング2
6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ー24とカムローブ20間の接触を
維持してラッシュアジャスタ5へ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の初期プリ
ロード/位置はプリロードアジャスタ31により変える
ことができる。 図6は本発明のロッカーアームアセン
ブリ14の断面図である。リンクピン11がアウターロ
ッカーアーム22を貫通してプランジャ30を回転支持
する。ラッチ部材28によりインナーロッカーアーム1
8は接触板41およびインナーロッカーアーム18の一
部である接触面18Aにおいてアウターロッカーアーム
22へ結合される。ラッチスプリング29はラッチ部材
28を左方へ付勢してラッチ部材28を接触面18Aに
係合させ常時ロッカーアームアセンブリを作動モードへ
シフトする。
ムアセンブリ14の断面図を示す。リンクピン11(図
5参照)はラッチ部材28、アウターロッカーアーム2
2を貫通しインナーロッカーアーム18がピボットする
リンクピン開口21を貫通する。ラッチ部材28の開口
21はアウターロッカーアーム22に較べて細長くロッ
カーアームアセンブリ14が作動モードから非作動モー
ドへシフトされる時に軸方向動作を行うことができる。
ねじ31Aが接触板41におけるインナーロッカーアー
ム18とアウターロッカーアーム22間のクリアランス
を調整するバイアススプリング26のプリロード/位置
を調整するプリロード/位置アジャスタ31を調節す
る。ロッカーアームアセンブリ14が係合解除される
と、スプリングにより任意のロストモーションが拾い上
げられローラフォロアー24がカムローブ20に対して
保持される。ロッカーアームアセンブリ14が係合され
ると、バルブスプリングによりフォロアー24はカムロ
ーブに対して保持される。プリロード/位置アジャスタ
31を変えることによりラッシュアジャスタ5内のプラ
ンジャ30の深さが変えられ接触板41におけるインナ
ーおよびアウターロッカーアーム1822間のクリアラ
ンスが変えられる。
ッカーアームアセンブリ14の平面図および側面図を示
している。インナーロッカーアーム18は一般的にアウ
ターロッカーアーム22に包囲されておりラッチ部材2
8が動かされて接触板42がインナーロッカーアーム1
8に接触しエンジンポペット弁6を起動する(作動モー
ド)かあるいはインナーロッカーアーム18に接触せず
にそれをアウターロッカーアーム22から分離してエン
ジンポペット弁6を停止させる(非作動モード)。ラッ
チスプリング29はインナーロッカーアーム18および
ラッチ部材28に接触してラッチ部材28を左方へ押し
進め特に接触板41をインナーロッカーアーム18へ向
けて押し進めるスプリングバイアスを与える。したがっ
て、ラッチ部材28は作動モードへ向けてスプリング付
勢される。
8の立面図である。インナーロッカーアーム18は2つ
の側壁53,54およびそれらを接続するウェブ部52
からなっている。ローアスプリングサポート43がウェ
ブ部52の一部として取り付けられ形成されている。図
9は図7のインナーロッカーアーム18の9−9線に沿
った断面図である。インナーロッカーアーム18のウェ
ブ部52はサドル部50(図1参照)のリンクピン11
に接触しピボットするインナーロッカーアーム18の領
域と一致する位置に形成されたオイルドレーン49を有
している。ローラピン25を支持するためのピン開口5
5が両方の側壁53,54に形成されている。端部58
にはロッカーアームアセンブリ14が作動モードである
時に接触板41(図2参照)に接触する接触面18Aが
形成されている。作動モードでは、アクチュエータアセ
ンブリ16は励起されないかもしくはコントロールユニ
ット51により励起されておりラッチ部材はロードされ
たままとされて動作を妨げられラッチスプリング29に
よりラッチ部材28が付勢されて係合する。
8の10−10線に沿った断面図である。ウェブ部52
は延在してローアスプリングサポート43を形成しその
上にバイアススプリング26が支えられる。プリロード
アジャスタ31もローアスプリングサポート43のバイ
アススプリング26の反対側の面に接触して間にバイア
ススプリング26が載置されるインナーロッカーアーム
18とアウターロッカーアーム22間の相対長を調整し
バイアススプリング26の停止位置およびラッシュアジ
ャスタ5の本体32内へのプランジャ30の深さを変え
る。
ウターロッカーアーム22のさまざまな図面を示す。図
11はアウターロッカーアーム22の側面図でありリン
クピン33を支持するためのリンクピン開口61が両側
壁67,68に形成されている。アウターロッカーアー
ム22の一端22Aに、アッパースプリングサポート5
7が形成されておりそれは、インナーロッカーアーム1
8のローア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の搭載構造を固定する。したがって、
バイアススプリング26によりインナーおよびアウター
ロッカーアーム18,22間の分離力が与えられローラ
フォロアー24はカムローブ20と接触されてラッシュ
アジャスタ5のプランジャ30がロードされる。バルブ
係合面22Cにおいてエンジンポペット弁6のバルブス
テムの頂部と接触するためのバルブ接触パッド59がア
ウターロッカーアーム22の第2端22Bに設けられて
いる。
れてリンクピン開口21の一部を形成する両リンクピン
開口61A,61Bをより明瞭に示す図10のアウター
ロッカーアーム22の平面図である。図13はロッカー
アームアセンブリ14が作動モードである時にエンジン
ポペット弁6に接触してカムシャフト4およびインナー
ロッカーアーム18により与えられる動作をエンジンポ
ペット弁6へ伝達するバルブ係合面22Cをより明瞭に
示す図11のアターロッカーアーム22の端面図であ
る。プリロードアジャスタ31(図5および図13参
照)の支持部69を与える側壁68の形成方法も示され
ている。図14はリンクピン11がプランジャ30に接
触してピボットするピボット部71を示すリンクピン1
1の断面図である。図15はインナーロッカーアーム1
8のサドル部50がリンクピン11の支持面73にピボ
ットすることができる半円形を示すリンクピン11の端
面図である。
の形態の断面図を示す。アクチュエータアセンブリ1
6’はデュアルアームベルクランク74に抗して作動し
プランジャ45’はピン76にピボットするベルクラン
ク74の第1アーム72に押し当たり第2アーム70は
ロッカーアームアセンブリ14’のラッチ部材28’の
接触パッド48’と接触する。ラッチスプリング29は
ラッチ部材28’の接触パッド48’とアウターロッカ
ーアーム22間で圧縮される。
15’およびコイル23’を有するソレノイドからなり
コイル23’はコントロールユニット51により電気的
に励起されてステータ27’内に電磁界を生成しそれに
よりアーマチュア35’が吸着されてアクチュエータス
プリング44’はプランジャ45’に取り付けられたリ
テーナ47’に対して圧縮される。プランジャ45’は
アーマチュア35’にスライド可能に接続されている。
コイル23’が励起されると、プランジャ45’は第1
アーム72に対して下向きに押し進められ第1アーム7
2は移動して、ベルクランク70を押し進めるようにプ
リロードされている、リターンスプリング78を時計回
りにさらに圧縮して第1アーム72とプランジャ45’
間の接触を維持する。ベルクランク70の第2アーム7
4は接触パッド48’と接触してアクチュエータアセン
ブリ16’が励起されてロッカーアームアセンブリ1
4’を非作動モードへシフトする時にラッチ部材28’
を右方へ押し進める。
ドアクチュエータアセンブリ15’の部分底面図を示
す。ベルクランク70はソレノイドアクチュエータアセ
ンブリ15’のケース15’と係合するピン76に回転
支持されている。アクチュエータスプリング44’はプ
ランジャ45’続いてベルクランク70に押し当たる。
リターンスプリング78は図示されていない。ソレノイ
ドケース15’は円形断面として図示されているが、ソ
レノイド技術で周知の任意の形状を利用することができ
る。
ルブを作動状態から非作動状態、又はその逆のシフトを
行なうために必要な電磁力が低い電磁アクチュエータ機
構を提供し、更にこのアクチュエータ機構をエンジンの
回転と同期させることなく起動することができるという
効果を有する。
説明してきたが、それは説明用であって制約的意味合い
は無く、好ましい実施例を示したにすぎず発明の精神内
に入る変更および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理解できるであ
ろう。
/412,474“バルブ制御システム”および05/
26/95に出願されたUSSN:08/452,23
2“多ロッカーアームバルブ制御システム”および10
/06/95に出願されたUSSN:08/540,2
80“ラッチ可能なロッカーアームを使用するエンジン
バルブ制御システム”に関連しており本出願と同じ譲受
人であるイートン社が譲り受けている。
エンジンポペット弁の断面図。
図。
ームが作動可能モードである本発明のエンジンポペット
弁制御システムの断面図。
ームが作動不能モードである本発明のエンジンポペット
弁制御システムの断面図。
図。
正面図。
ムの断面図。
ーアームの断面図。
Claims (15)
- 【請求項1】 シリンダヘッド(10)と、エンジンポ
ペット弁(6)と、カムローブ(20)が形成されたカ
ムシャフト(4)とを備えた内燃機関のバルブ制御シス
テム(1)であって、該制御システム(1)が、 プランジャ(30)を有し前記シリンダヘッド(10)
上に載置されたラッシュアジャスタ(5)と、 前記プランジャ(30)に枢支されたリンクピン(1
1)と、 前記リンクピン(11)上に回転不能に支持され前記エ
ンジンポペット弁(6)と係合可能なアウターロッカー
アーム(22)と、 前記リンクピン(11)に回転可能に接触するサドル部
(50)を有し、前記アウターロッカーアーム(22)
に対して回転可能であり、かつ、前記カムローブ(2
0)に係合するインナーロッカーアーム(18)と、 前記インナーロッカーアーム(18)と前記アウターロ
ッカーアーム(22)に接触して、前記アウターロッカ
ーアーム(22)を前記ポペット弁(6)と係合させ、
かつ、前記インナーロッカーアーム(18)を前記カム
ローブ(20)に当接させるバイアススプリング(2
6)と、 前記インナーロッカーアーム(18)と前記アウターロ
ッカーアーム(22)を選択的に連結して前記リンクピ
ン(11)と調和して前記カムローブ(20)から前記
インナーロッカーアーム(18)へ加えられる力に応答
して枢支点周りに回転させ、かつ、前記インナーおよび
アウターロッカーアーム(18,22)を選択的に脱離
して別々に回転させるスライド可能なラッチ部材(2
8)であって、前記ポペット弁(6)において前記アウ
ターロッカーアーム(22)の一端付近から前記アウタ
ーロッカーアーム(22)に沿って前記リンクピン(1
1)へ向かって延在するスライド可能なラッチ部材(2
8)と、 力および変位を加える起動手段(16)と、 第1端が枢支され前記起動手段(16)から発生する力
が加わると第2端において前記ラッチ部材(28)に接
触するアクチュエータアーム(17)であって、その長
さは可変でありかつその上に作用して前記アクチュエー
タアーム(17)を伸長位置へ付勢するアームスプリン
グ(39)を有するアクチュエータアーム(17)とを
具備する内燃機関のバルブ制御システム。 - 【請求項2】 アクチュエータアーム(17)がインナ
ーハウジング(40)およびアウターハウジング(4
2)を有し、前記インナーハウジング(40)は前記ア
ウターハウジング(42)にスライド可能に係合し、か
つ、アームスプリング(39)により強制的に離される
請求項1記載の内燃機関のバルブ制御システム。 - 【請求項3】 アームスプリング(39)がインナーハ
ウジング(40)およびアウターハウジング(42)内
に配置されている請求項2記載の内燃機関のバルブ制御
システム。 - 【請求項4】 アクチュエータアーム(17)に作用し
て前記アクチュエータアーム(17)を起動手段(1
6)へ向けて偏倚させるリターンスプリング(43)を
さらに具備する請求項1記載の内燃機関のバルブ制御シ
ステム。 - 【請求項5】 起動手段(16)がコントロールユニッ
ト(51)に電気的に接続されるソレノイドであり、前
記コントロールユニット(51)が前記ソレノイド内の
コイル(23)へ電流を供給してアーマチュア(35)
をステータ(27)へ磁気的に吸着させ、前記ステータ
(27)が前記コイル(23)により磁化される請求項
1記載の内燃機関のバルブ制御システム。 - 【請求項6】 さらにアーマチュア(35)とソレノイ
ド内のプランジャ(45)間に作用するアクチュエータ
スプリング(44)を具備し、前記プランジャ(45)
が第1端において前記アーマチュア(35)にスライド
可能に接続されかつ第2端においてアクチュエータアー
ム(17)と接触し、前記アクチュエータスプリング
(44)が第1端において前記アーマチュア(35)に
接触しかつ前記第2端において前記プランジャ(45)
に接触し前記アーマチュア(35)が前記ステータ(2
7)に向かって動かされる時に前記アクチュエータスプ
リング(44)がさらに圧縮されて前記プランジャ(4
5)がほぼ静止したままとされる請求項5記載の内燃機
関のバルブ制御システム。 - 【請求項7】 ラッチ部材(28)に接触する第1端と
アウターロッカーアーム(22)に接触する第2端とを
有するラッチスプリング(29)をさらに具備し、前記
ラッチスプリング(29)がインナーロッカーアーム
(18)を前記アウターロッカーアーム(22)へ回転
可能に連結する位置へ向けて前記ラッチ部材(28)を
偏倚させる請求項1記載の内燃機関のバルブ制御システ
ム。 - 【請求項8】 シリンダヘッド(10)と、エンジンポ
ペット弁(6)と、カムローブ(20)が形成されたカ
ムシャフト(4)とを備えた内燃機関のバルブ制御シス
テムであって、該制御システム(1)が、 プランジャ(30)を有し前記シリンダヘッド(10)
上に載置されたラッシュアジャスタ(5)と、 前記プランジャ(30)に枢支されたリンクピン(1
1)と、 前記リンクピン(11)上に回転不能に支持され前記エ
ンジンポペット弁(6)と係合可能のアウターロッカー
アーム(22)と、 前記リンクピン(11)に回転可能に接触するサドル部
(50)を有し、前記アウターロッカーアーム(22)
に対して回転可能でありかつ前記カムローブ(20)と
係合するインナーロッカーアーム(18)と、 前記インナーロッカーアーム(18)と前記アウターロ
ッカーアーム(22)に接触して、前記アウターロッカ
ーアーム(22)を前記ポペット弁(6)と係合させ、
かつ、前記インナーロッカーアーム(18)を前記カム
ローブ(20)に当接させるバイアススプリング(2
6)と、 前記インナーロッカーアーム(18)と前記アウターロ
ッカーアーム(22)を選択的に連結して前記リンクピ
ン(11)と調和して前記カムローブ(20)から前記
インナーロッカーアーム(18)へ加えられる力に応答
して枢支点周りに回転させ、かつ、前記インナーおよび
アウターロッカーアーム(18,22)を選択的に脱離
して別々に回転させるスライド可能なラッチ部材(2
8)であって、前記ポペット弁(6)において前記アウ
ターロッカーアーム(22)の一端付近から前記アウタ
ーロッカーアーム(22)に沿って前記リンクピン(1
1)へ向かって延在するスライド可能なラッチ部材(2
8)と、 力および変位を加える起動手段(16’)と、 前記起動手段(16’)に接触する第1のアーム(7
2)と前記ラッチ部材(28)に接触する第2のアーム
(70)を有し、これらアーム(72,70)間に枢支
されるベルクランク(74)とを具備する内燃機関のバ
ルブ制御システム。 - 【請求項9】 第1のアーム(72)がピボットピン
(76)において第2のアーム(70)に接続されてい
る請求項8記載の内燃機関のバルブ制御システム。 - 【請求項10】 第1のアーム(72)に作用してこれ
を起動手段(16’)へ向けて付勢するリターンスプリ
ング(78)をさらに具備する請求項8記載の内燃機関
のバルブ制御システム。 - 【請求項11】 起動手段(16’)がソレノイドであ
る請求項8記載の内燃機関バルブ制御システム。 - 【請求項12】 起動手段(16’)がコントロールユ
ニット(51)に電気的に接続されるソレノイドであり
前記コントロールユニット(51)が前記ソレノイド内
のコイル(23’)へ電流を供給してステータ(2
7’)が前記コイル(23’)により磁化される時にア
ーマチュア(35’)を磁気的に吸着しステータ(2
7’)へ向けて動かす請求項8記載の内燃機関のバルブ
制御システム。 - 【請求項13】 アーマチュア(35’)にスライド可
能に取り付けられたプランジャ(45’)と、前記アー
マチュア(35’)に接触する第1端および前記プラン
ジャ(45’)に接触する第2端を有する圧縮アーマチ
ュアスプリング(44’)とをさらに具備する請求項1
2記載の内燃機関のバルブ制御システム。 - 【請求項14】 プランジャ(45’)がベルクランク
(74)の第1のアーム(72)と接触しコントロール
ユニット(51)がコイル(23’)を電磁気的に励起
してステータ(27’)がアーマチュア(35’)を吸
着して動かし、アーマチュアスプリング(44’)が前
記プランジャ(45’)に対して圧縮されて前記プラン
ジャ(45’)および前記第1のアーム(72)へ力を
与える請求項13記載の内燃機関のバルブ制御システ
ム。 - 【請求項15】 さらにラッチ部材(28)に接触する
第1端と前記アウターロッカーアーム(22)に接触す
る第2端とを有するラッチスプリング(29)を具備
し、前記ラッチスプリング(29)がインナーロッカー
アーム(18)と前記アウターロッカーアーム(22)
とを回転可能に連結する位置へ向かって前記ラッチ部材
(28)を偏倚させる請求項8記載の内燃機関バルブ制
御システム。
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