KR20200088221A

KR20200088221A - 회전-방지 특징부를 갖는 종동 기구

Info

Publication number: KR20200088221A
Application number: KR1020200002881A
Authority: KR
Inventors: 스콧 아브라함슨
Original assignee: 코요 베어링즈 노쓰 아메리카 엘엘씨
Priority date: 2019-01-14
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-07-22
Also published as: DE102020200279B4; DE102020200279A1; CN111434913B; KR102294206B1; JP6868130B2; US10941737B2; FR3091735B1; CN111434913A; JP2020112158A; FR3091735A1; US20200224617A1

Abstract

종동 기구는 실질적 원통형 측벽을 갖는 외부 컵, 측벽의 제1 단부에 배치되는 환형 립부, 측벽에 배치되는 환형 레지로서, 환형 레지는 종동 기구의 종방향 중심 축을 횡단하는 평면에 배치되는, 환형 레지, 및 환형 레지 상에 배치되는 회전-방지 장치를 포함한다. 내부 컵은 그로부터 반경방향 외향으로 연장되는 환형 립 및 한 쌍의 샤프트 구멍을 포함하고, 내부 컵은 내부 컵이 외부 컵에 대해 회전불가능하도록 립이 외부 컵의 환형 레지 및 회전-방지 장치에 맞닿게 외부 컵에 배치된다. 샤프트는 샤프트 구멍에 수납되며, 롤러 종동부가 샤프트에 회전가능하게 수납된다.

Description

회전-방지 특징부를 갖는 종동 기구{FOLLOWER MECHANISM WITH ANTI-ROTATION FEATURE}

[우선권 주장]

본 출원은 개시내용이 본원에 참조로 통합되는 2019년 1월 14일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 62/792,168에 대한 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 종동 기구에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 종동 기구의 설계와 조립 방법, 및 종동 기구의 관련된 정렬 장치에 관한 것이다.

종동 기구는 내연기관의 캠샤프트로부터의 운동을 하나 이상의 흡기 또는 배기 밸브로 전달하기 위해 내연기관의 밸브 트레인에 종종 사용된다. 캠샤프트가 회전될 때, 종동 기구는 캠샤프트 상의 대응하는 로브(lobe)로부터 측방향 힘과 하향 힘 양자 모두를 수용하지만, 밸브를 개방 및/또는 폐쇄하기 위해 하향 힘만을 밸브로 전달한다. 따라서, 종동 기구는 밸브의 밸브 스템을 굴곡시키거나 달리 손상시킬 가능성을 감소시킨다. 또한, 종동 기구는 가솔린 직접 분사(GDI) 시스템에 사용되는 캠샤프트 구동식 고압 연료 펌프에 종종 사용된다.

기존의 버킷식(bucket-type) 종동 기구는 스탬핑된 또는 냉간 성형된 버킷을 통상적으로 포함한다. 롤러 종동부는 통상적으로 예컨대, 스테이킹(staking), 스웨이징(swaging) 등에 의해 버킷에 직접 고정되는 샤프트 상에 지지된다. 이로써, 버킷은 하중 지탱 부재이므로 연마와 같은 작업 및 열처리가 필요하게 된다. 또한, 종동 기구는 대응하는 보어 내에서의 종동 기구의 회전이 방지되도록 버킷으로부터 반경방향 외향으로 연장되는 몇몇 형태의 정렬 장치를 종종 갖는다. 공지된 정렬 장치의 일례는 종동 기구의 버킷의 구멍 내에 고정되는 버섯 형상의 핀을 포함한다. 그런 핀은 복잡한 형상으로 인해 제조하는 것이 어려울 수 있다. 또한, 버킷의 필요 열처리가 정렬 장치를 수납하는 구멍의 뒤틀림을 야기함으로써 조립체를 열화시킬 수 있다. 그런 정렬 장치는 억지 끼워맞춤에 의해 대응하는 구멍 내에 종종 고정된다. 또한, 종동 기구가 내부 버킷 및 외부 버킷을 포함하는 경우, 2개의 버킷 사이의 상대적인 회전을 방지하기 위해서 회전-방지 장치가 종종 사용된다. 2개의 별도의 별개의 정렬 및 회전-방지 장치의 제조는 제조 비용 증가를 초래할 수 있다.

본 발명은 종래 기술의 구조와 방법에 대한 고려 사항을 인지하여 해결하는 것이다.

본 개시내용의 일 실시예는 보어의 종방향 중심 축을 따라 보어 내에서 이동가능한 종동 기구를 제공하며, 기구는 실질적 원통형 측벽을 형성하는 내부면 및 외부면, 측벽의 제1 단부에 배치되는 환형 립부, 측벽의 내부면에 배치되는 환형 레지로서, 환형 레지는 종동 기구의 종방향 중심 축을 횡단하는 평면에 배치되는, 환형 레지, 및 환형 레지에 배치되는 회전-방지 장치를 갖는 외부 컵을 포함한다. 내부 컵은 그로부터 반경방향 외향으로 연장되는 환형 립 및 한 쌍의 샤프트 구멍을 포함하고, 내부 컵은 내부 컵이 외부 컵에 대해 회전불가능하도록 내부 컵의 립이 외부 컵의 환형 레지 및 회전-방지 장치의 양자에 맞닿게 외부 컵에 배치된다. 샤프트는 제1 단부 및 제2 단부를 갖고, 제1 단부 및 제2 단부 각각은 샤프트 구멍 중 대응하는 하나에 배치되고, 롤러 종동부는 롤러 종동부의 일부분이 외부 컵의 환형 립부를 넘어 축방향 외향으로 연장되도록 샤프트에 회전가능하게 수납된다.

본 개시내용의 다른 실시예는, 보어를 포함하는 실린더 헤드, 실린더 헤드 내에 회전가능하게 지지되는 캠샤프트로서, 캠샤프트는 로브를 포함하는, 캠샤프트, 펌프 스템을 포함하는 연료 펌프, 실린더 헤드의 보어 내에 활주가능하게 배치되는 종동 기구를 갖는 내연기관 조립체를 제공하며, 종동 기구는, 실질적 원통형 측벽을 형성하는 내부면 및 외부면, 측벽의 제1 단부에 배치되는 제1 환형 립부, 측벽의 제1 단부 및 제1 환형 립부의 교차부에 배치되는 환형 레지, 및 환형 레지로부터 축방향 외향으로 연장되는 회전-방지 장치를 가지며, 제1 환형 립부는 측벽보다 반경방향으로 더 얇은, 외부 컵; 측벽, 및 내부 컵으로서, 내부 컵의 상부 주연부로부터 반경방향 외향으로 연장되는 상부 립을 포함하고, 내부 컵은, 내부 컵의 상부 립의 일부분이 외부 컵의 환형 레지에 맞닿고 내부 컵의 상부 에지에 맞닿는 외부 컵의 제1 환형 립부에 의해 거기에 축방향으로 고정되도록 외부 컵에 배치되는, 내부 컵; 및 롤러 종동부의 일부분이 외부 컵의 제1 환형 립부를 넘어 축방향 외향으로 연장되도록 종동 기구에 회전가능하게 수납되는 롤러 종동부를 포함하며; 내부 컵의 상부 립의 일부분은 외부 컵의 회전-방지 장치에 맞닿아서, 내부 컵과 외부 컵 사이의 상대적인 회전을 방지한다.

본 명세서의 일부로 통합되어 이를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 도시하며 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

통상의 기술자에게 제시되는, 최상의 모드를 포함하는, 본 발명의 전체적 및 실시가능한 개시내용이 첨부 도면을 참조하는 본 명세서에 설명되어 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시내용에 따른 종동 기구의 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 종동 기구의 분해 사시도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 도 1a 및 도 1b에 도시된 종동 기구의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 종동 기구의 내부 컵의 사시도이다.
도 5는 도 1a 및 도 1b에 도시된 종동 기구의 외부 컵의 사시도이다.
도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 현재 개시된 종동 기구의 외부 컵 상에 존재하는 회전-방지 특징부의 다양한 실시예의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6a에 도시된 회전-방지 특징부의 부분도이다.
도 8은 도 1a 및 도 1b에 도시된 종동 기구를 포함하는 고압 연료 펌프의 부분 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시내용에 따른 종동 기구의 다른 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 10은 도 9a 및 도 9b에 도시된 종동 기구의 분해 사시도이다.
도 11a, 도 11b, 도 11c 및 도 11d는 도 9a 및 도 9b에 도시된 종동 기구의 단면도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 9a 및 도 9b에 도시된 종동 기구의 내부 컵의 사시도이다.
도 13은 도 9a 및 도 9b에 도시된 종동 기구의 외부 컵의 사시도이다.
본 명세서와 도면에서 도면 부호를 반복 사용하는 것은 본 개시내용에 따른 발명의 동일하거나 유사한 특징부 또는 요소를 나타내기 위한 것이다.

하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시되어 있는 본 발명의 현재 바람직한 실시예를 이제 상세히 참조한다. 각각의 예는 본 발명에 대한 비제한적인 설명으로서 제공된다. 사실, 변형예와 변경예가 본 발명의 범주 및 기술사상을 벗어나지 않고 본 발명 내에서 이루어질 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 명확하다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 도시 또는 기술된 특징부는 또 다른 실시예를 달성하도록 다른 실시예에 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범주 내에 있는 한 그런 변형예와 변경예를 포함한다.

이제 도면을 참조하면, 도 1a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 본 개시내용에 따른 종동 기구(100)의 실시예는 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 실질적 원통형 외부 컵(120), 그 내부에 수납된 내부 컵(140), 내부 컵(140)에 의해 지지되는 롤러 종동부(160), 외부 컵(120)에 형성된 정렬 장치(142), 및 내부 및 외부 컵의 일부에 의해 형성되는 회전-방지 장치(141)(도 7a)를 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 종동 기구(100)는 내연기관의 고압 연료 펌프(180)에 사용되지만, 종동 기구(100)의 다른 용도도 가능하다. 내연기관의 캠샤프트(182)가 회전될 때, 캠샤프트(182)의 로브(184) 또는 캠샤프트(182)에 연결된 로커 아암(도시되지 않음)이 종동 기구(100)의 롤러 종동부(160)에 결합되어 캠샤프트(182)의 회전 운동을 대응하는 실린더 헤드(188)의 보어(186) 내에서의 종동 기구(100)의 선형 운동으로 변환한다. 종동 기구(100)가 보어(186) 내에서 선형 방향으로 이동될 때 펌프 스템(190)이 스프링(192)에 의해 (도시된 바와 같이) 좌측으로 그리고 종동 기구(100)에 의해 우측으로 교번식으로 이동되도록, 펌프(180)의 펌프 스템(190)이 종동 기구(100) 내에 위치설정되어 종동 기구에 연결된다. 따라서, 펌프 스템(190)의 운동과 실질적으로 동일한 방향으로의 힘만이 펌프(180)에 작용하도록 캠샤프트(182)로부터의 힘이 종동 기구(100)를 통해 펌프(180)로 전달된다. 또한, 종동 기구(100)는 회전력이 전달되는 것을 방지하기 위해 캠샤프트(182)와 펌프(180) 사이의 비틀림 진동 격리 장치로서 기능한다. 도시된 바와 같이, 정렬 장치(142)는 임의의 열처리 공정 전에 외부 컵(120)의 측벽 안으로 랜싱(lancing)되거나 형성되는 것이 바람직한 외향 연장 반원통형 돌출부이다.

도 5를 추가로 참조하면, 본 실시예의 외부 컵(120)은 원통형 외부면(124), 그와 실질적으로 동심인 원통형 내부면(126), 정렬 장치(142), 및 회전-방지 장치(141)(도 7a)를 포함한다. 외부 컵(120)은 바람직하게는 스탬핑 공정, 또는 다중스테이션 이송(multi-station transfer) 또는 순차이송형(progressive) 프레스를 사용하는 딥드로잉 공정에 의해 저탄소, 중탄소 또는 고탄소 보통강 또는 합금강의 시트 금속 블랭크로부터 형성된다. 또한, 외부 컵(120)은 외부 컵의 대향하는 단부 각각에 형성된 환형 립(128 및 134)을 포함한다. 환형 립(128)은 외부 컵(120)의 나머지 측벽보다 반경방향으로 더 얇아서 외부 컵의 나머지 측벽과 함께 환형 레지(ledge)(130)를 형성한다. 그 초기 상태에서, 종동 기구(100)를 완전히 조립하기 전에, 환형 립(128)은 외부 컵(120)의 종방향 중심 축에 평행하게 축방향 외향으로 연장되지만, 환형 레지(130)는 종방향 중심 축을 횡단하는 평면에 놓인다. 외부 컵(120)의 형성시, 롤러 종동부의 다른 구성요소가 바람직하게는 환형 립(128)이 배치되는 단부로부터 외부 컵(120) 내로 배치되기 때문에 환형 립(134)은 초기에 반경방향 내향으로 현수된 상태로 형성될 수도 있다.

도 4a 및 도 4b를 추가적으로 참조하면, 내부 컵(140)은 바람직하게는 2개의 평행한 측부(155)가 개재되어 연장되어 있는 2개의 대향하는 만곡부(143)를 포함하는 측벽(144), 반구형 바닥부(146), 측벽(144)의 상부 주연부로부터 반경방향 외향으로 연장되는 상부 립(148), 및 측벽(144)에 의해 형성된 한 쌍의 샤프트 구멍(150)을 포함한다. 상부 립(148)은 내부 컵의 측벽(144)의 측부(155)와 각각의 만곡부(143)의 교차부에 코너(149)를 형성한다.

이제 도 6a를 참조하면, 본 설명에 따른 회전-방지 장치의 제1 실시예는 외부 컵(120)의 환형 레지(130)로부터 축방향 상향으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부(147)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 돌출부(147)는 내부 컵(140)의 대응하는 측부(155)에 의해 분리되는 한 쌍의 코너(149) 사이의 거리와 실질적으로 동일한 길이에 걸쳐 환형 레지(130)를 따라 연장된다. 이로써, 도 3a, 도 7a, 및 도 7b에 가장 잘 도시된 바와 같이, 내부 컵(140)이 외부 컵(120) 내로 완전히 삽입될 때, 내부 컵(140)의 상부 립(148)은, 상부 립(148)의 상술한 코너(149) 각각이 돌출부(147)의 대응하는 단부 부분(147a 및 147b)에 맞닿아서, 외부 컵(120)에 대한 내부 컵(140)의 회전을 방지하고 외부 컵(120) 내에서의 내부 컵(140)의 적절한 정렬을 보장하도록, 외부 컵(120)의 환형 레지(130) 상에 놓인다. 본 실시예에서, 단부 부분(147a 및 147b)은 도 7a에 도시된 바와 같이 상부 립(148)의 코너(149)에 대해 대응하여 형성된다. 바람직하게는, 오직 하나의 돌출부(147)만이 사용될 수 있지만, 대칭적인 외부 컵(120)을 유지하기 위해서 2개의 돌출부(147)가 상부 립(148)의 코너(149)의 대응하는 세트 사이에 연장된다. 내부 컵(140)은 기울임 없이 외부 컵(120) 안으로 직접 삽입될 수 있다는 것에 주목한다.

이제 도 6b, 도 6c 및 도 6d를 참조하면, 회전-방지 돌출부의 대안적인 실시예가 도시된다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 대안적인 실시예에서, 돌출부(147A)의 단부 부분은 상부 립의 코너(149)와 유사하게 형성될 필요는 없다. 도 6c 및 도 6d에 도시된 바와 같이, 내부 컵(140)의 코너(149) 사이의 레지(30)의 전체 길이로 연장하는 돌출부를 이용하지 않고, 돌출부(147B 및 147C) 쌍 각각을 코너에 맞닿게 하는데 이용할 수 있다. 각 실시예에서, 돌출부의 축방향 높이는 이하에서 논의되는 바와 같이 조립 동안 환형 립(128)을 반경방향 내향으로 굽히는 것을 간섭하지 않도록 환형 립(128)의 축방향 높이 미만이라는 것에 주목한다.

외부 컵(120) 내에 완전히 삽입되고 회전-방지 장치(141)에 의해 회전 위치설정되면, 내부 컵(140)은, 상부 립(148)이 환형 립(128)과 환형 레지(130) 사이에 회전불가능하게 압착되도록 예컨대, 크림핑(crimping), 스핀 컬링(spin curling), 펀치 성형 등을 이용하여 환형 립(128)을 내향으로 절첩함으로써 외부 컵 내에 보유된다. 대안적인 실시예에서, 원형 와셔 같은 스페이서(도시되지 않음)가 환형 립(128)과 환형 레지(130) 사이에 위치설정될 수 있다는 것에 주목한다. 스페이서는 립(128)과 레지(130) 사이의 임의의 잠재적인 간극이 최소화되는 것이 보장되는 것을 도와준다. 스페이서는 바람직하게는 플라스틱 또는 유사 재료로 형성된다. 외부 컵(120)은 롤러 종동부(160)의 샤프트(162)를 직접 지지하지 않기 때문에, 공지된 종동 기구의 외부 컵에 통상적으로 수행되는 열처리 공정이 필요가 없다는 것에 주목한다. 이로써, 환형 립(128)에 대해 수행되는 절첩/크림핑 작업이 용이해진다. 그러나, 외부 컵(120)의 열처리가 마모 목적을 위해 요구되는 용례에서, 열처리 공정은 정렬 장치(142)이 형성된 후에 수행된다. 도시된 바와 같이, 정렬 장치(142)는 대응하는 실린더 헤드(188)(도 8)에 형성되는 정렬 홈(도시되지 않음)에 대해 대응하여 형성되는 반원통형 외부면을 포함한다. 다음에, 환형 립(128)의 내향으로의 절첩, 크림핑 등의 이전에, 환형 립(128)은 크래킹 방지에 도움을 주고 작업을 용이하게 하도록 템퍼링된다.

바람직하게는, 내부 컵(140)은 스탬핑 공정 또는 드로잉 공정에 의해 시트 금속 블랭크로부터 형성되며, 그리고 내부 컵은 종동 기구(100)의 샤프트(162)를 직접 지지하기 때문에 열처리 공정을 겪게 된다. 초기에, 측벽(144)은 내부 컵(140)의 형성시에는 실질적으로 원통형이다. 그러나, 열처리 공정 이전에, 편평한 측부(145)가 형성되어 2개의 대향하는 만곡부(143) 사이에서 연장되는 측부(145)가 된다. 또한, 열처리 공정 이전에, 샤프트 구멍(150)이 내부 컵(140)의 편평한 측부(145)에 천공된다. 윤활 구멍(154)이 임의의 열처리 공정 이전에 내부 컵(140)의 반구형 바닥부(146)에 또한 천공된다. 반구형 바닥부(146)의 일부분이 평탄화되어 종동 기구(100)의 종방향 중심 축(132)에 수직인 바닥 벽(159)을 형성할 수도 있다.

도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 롤러 종동부(160)는 샤프트(162), 외부 레이스(166), 및 복수의 롤러(164)를 포함하고, 복수의 롤러는 레이스(166)가 샤프트(162) 주위로 자유롭게 회전될 수 있도록 샤프트와 외부 레이스 사이에 배치된다. 샤프트(162)의 대향하는 단부는 롤러 종동부(160)가 내부 컵에 의해 종동 기구(100)의 외부 컵(120)에 장착되도록 내부 컵(140)의 샤프트 구멍(150) 내에 수납된다. 조립시, 롤러 종동부(160)는 레이스(166)의 외부면이 도 8에 도시된 바와 같이 캠샤프트(182)의 대응하는 로브(184)에 결합되도록 외부 컵(120)의 상부 에지를 넘어 축방향 외향으로 연장된다. 바람직하게는, 샤프트 구멍(150)의 직경은 샤프트(162)가 작동 중에 샤프트 구멍(150) 내에서 회전하는 것이 자유롭도록 샤프트(162)의 직경보다 약간 더 크다. 대안적으로, 샤프트(162)의 대향하는 단부는 내부 컵에 대한 회전이 방지되도록 내부 컵(140)에 대해 스테이킹되거나, 스웨이징되거나, 달리 처리될 수 있다. 샤프트(162)가 샤프트 구멍(150) 내에서 회전하는 것이 자유로울 때, 샤프트(162)의 축방향 운동은 어느 하나의 단부가 외부 컵(120)의 내부면(126)과 맞닿음으로써 제한된다는 것에 주목한다. 바람직하게는, 환형의 경사진 에지(168)가 외부 레이스(166)의 대향하는 단부에 제공되어 외부 레이스(166)의 전체 크기가 최대화되는 것을 가능케 하지만 내부 컵(140)의 반구형 바닥부(146)의 내부면과 접촉되지는 않게 한다.

도 9a 내지 도 11c에 도시된 바와 같이, 본 개시내용에 따른 종동 기구(200)의 대안적인 실시예는 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 실질적 원통형 외부 컵(220), 그 내부에 수납되는 내부 컵(240), 내부 컵(240)에 의해 지지되는 롤러 종동부(260), 외부 컵(220)에 형성되는 정렬 장치(242), 및 정렬 장치(242)와 내부 컵(240)에 형성된 리세스(249)(도 10)의 양자 모두에 수납되는 원통형 핀(247)에 의해 형성되는 회전-방지 장치(241)를 포함한다. 상술된 실시예와 유사하게, 종동 기구(200)는 내연기관의 고압 연료 펌프(180)(도 8)에 사용될 수도 있지만, 종동 기구(200)의 다른 용도도 가능하다.

도 13을 추가적으로 참조하면, 외부 컵(220)은 원통형 외부면(224), 원통형 외부면과 실질적으로 동심인 원통형 내부면(226), 및 정렬 장치(242)를 포함한다. 외부 컵(220)은 바람직하게는 스탬핑 공정, 또는 다중스테이션 이송 또는 순차이송형 프레스를 사용하는 딥드로잉 공정에 의해 저탄소, 중탄소 또는 고탄소 보통강 또는 합금강의 시트 금속 블랭크로부터 형성된다. 또한, 외부 컵(220)은 외부 컵의 대향하는 단부 각각에 형성된 환형 립(228 및 234)을 포함한다. 환형 립(228)은 외부 컵(220)의 나머지 측벽보다 반경방향으로 더 얇아서 외부 컵의 나머지 측벽과 함께 환형 레지(230)를 형성한다. 종동 기구(200)를 완전히 조립하기 전에, 환형 립(228)은 외부 컵(220)의 종방향 중심 축(232)에 평행하게 축방향 외향으로 연장되지만, 환형 레지(230)는 종방향 중심 축(232)을 횡단하는 평면에 놓인다. 외부 컵(220)의 형성시, 롤러 종동부의 다른 구성요소가 바람직하게는 환형 립(228)이 배치되는 단부로부터 외부 컵(220) 내로 배치되기 때문에 환형 립(234)은 초기에 반경방향 내향으로 현수되어 형성될 수 있다. 본 실시예의 외부 컵(220)은 그 내부면의 환형 레지(230) 상에 회전-방지 특징부(141)를 포함하지 않는 점에서 제1 실시예의 외부 컵(120)과 주로 상이하다.

도 12a 및 도 12b를 추가적으로 참조하면, 내부 컵(240)은 바람직하게는 2개의 평행한 측부(255)가 개재되어 연장되어 있는 2개의 대향하는 만곡부(243)를 포함하는 측벽(244), 반구형 바닥부(246), 측벽(244)의 상부 주연부로부터 반경방향 외향으로 연장되는 상부 립(248), 측벽(244)에 의해 형성된 한 쌍의 샤프트 구멍(250), 및 만곡부(243) 중 하나에 형성되는 반원통형 리세스(249)를 포함한다. 도 11a에 가장 잘 도시된 바와 같이, 내부 컵(240)이 외부 컵(220)에 완전히 삽입될 때, 내부 컵(240)의 상부 립(248)은 외부 컵(220)의 환형 레지(230) 상에 놓이며, 핀(251)이 정렬 장치(246)와 리세스(249)의 양자 내에 수납된다. 도 11c 및 도 11d에도 도시된 바와 같이, 핀(251)이 정렬 장치(242)와 리세스(249)의 양자에 계합되기 때문에, 회전-방지 장치(241)에 의해 외부 컵(220) 내에의 내부 컵(240)의 적절한 정렬이 유지된다. 핀(251)은 내부 컵(240)에 형성된 리세스(249) 내에 활주가능하게 수납되기 때문에, 내부 컵(240)을 외부 컵(220)에 삽입하기 전에 핀(251)을 정렬 장치(242)에 삽입하는 경우, 기울임 없이 내부 컵(240)을 외부 컵(220) 안으로 직접 삽입할 수 있다는 것에 주목한다.

외부 컵(220) 내에 완전히 삽입되고 정렬 장치(242)에 의해 회전 위치설정되면, 내부 컵(240)은 상부 립(248)이 환형 립(228)과 환형 레지(230) 사이에 회전불가능하게 압착되도록 예컨대, 크림핑, 스핀 컬링, 펀치 성형 등을 이용하여 환형 립(228)을 내향으로 절첩함으로써 외부 컵 내에 보유된다. 외부 컵(220)은 롤러 종동부(260)의 샤프트(262)를 직접 지지하지 않기 때문에, 공지된 종동 기구의 외부 컵에 통상적으로 수행되는 열처리 공정이 필요하지 않다는 것에 주목한다. 이로써, 환형 립(228)에 수행되는 절첩/크림핑 작업이 용이해진다. 그러나, 외부 컵(220)의 열처리가 마모 목적을 위해 요구되는 용례에서, 열처리 공정은 정렬 장치(242)이 형성된 후에 수행된다. 도시된 바와 같이, 정렬 장치(242)는 대응하는 실린더 헤드(288)(도 8)에 형성되는 정렬 홈(도시되지 않음)에 대해 대응하여 형성되는 반원통형 외부면을 포함한다. 이로써, 정렬 장치(242)의 내부면 또한 반원통형이며 그 내부에 회전-방지 장치(241)의 핀(251)을 수납하도록 형성된다. 환형 립(228)의 내향으로의 절첩, 크림핑 등의 이전에, 환형 립(228)은 크래킹 방지에 도움을 주고 작업을 용이하게 하도록 템퍼링된다.

바람직하게는, 내부 컵(240)은 스탬핑 공정 또는 드로잉 공정에 의해 시트 금속 블랭크로부터 형성되며, 그리고 내부 컵은 종동 기구(200)의 샤프트(262)를 직접 지지하기 때문에 열처리 공정을 겪게 된다. 초기에, 측벽(244)은 내부 컵(240)의 형성시에는 실질적으로 원통형이다. 그러나, 열처리 공정 이전에, 편평한 측부(245)가 형성되어 2개의 대향하는 만곡부(243) 사이에서 연장되는 측부(245)가 된다. 또한, 열처리 공정 이전에, 샤프트 구멍(250)이 내부 컵(240)의 편평한 측부(245)에 천공된다. 윤활 구멍(254)이 임의의 열처리 공정 이전에 내부 컵(240)의 반구형 바닥부(246)에 또한 천공된다. 반구형 바닥부(246)의 일부분이 평탄화되어 종동 기구(200)의 종방향 중심 축에 수직인 바닥 벽(259)을 형성할 수도 있다.

도 10에 가장 잘 도시된 바와 같이, 롤러 종동부(260)는 샤프트(262), 외부 레이스(266), 및 복수의 롤러(264)를 포함하고, 복수의 롤러는 레이스(266)가 샤프트(262) 주위로 자유 회전될 수 있도록 샤프트와 외부 레이스 사이에 배치된다. 샤프트(262)의 대향하는 단부는 내부 컵(240)의 샤프트 구멍(250) 내에 수납된다. 조립시, 롤러 종동부(260)는 레이스(266)의 외부면이 도 8에 도시되는 바와 같이 캠샤프트(182)의 대응하는 로브(184)에 결합되도록 외부 컵(220)의 상부 에지를 넘어 축방향 외향으로 연장된다. 바람직하게는, 샤프트 구멍(250)의 직경은 샤프트(262)가 샤프트 구멍 내에서 회전하는 것이 자유롭도록 샤프트(262)의 직경보다 약간 더 크다. 대안적으로, 샤프트(262)의 대향하는 단부는 내부 컵에 대한 회전이 방지되도록 내부 컵(240)에 대해 스테이킹되거나, 스웨이징되거나, 달리 처리될 수 있다. 샤프트(262)가 샤프트 구멍(250) 내에서 회전하는 것이 자유로울 때, 샤프트(262)의 축방향 운동은 어느 하나의 단부가 외부 컵(220)의 내부면(226)과 맞닿음으로써 제한된다는 것에 주목한다. 바람직하게는, 환형의 경사진 에지(268)가 외부 레이스(266)의 대향하는 단부에 제공되어 외부 레이스(266)의 전체 크기가 최대화되는 것을 허용하지만 내부 컵(240)의 둥근 바닥 코너와 접촉되지는 않게 한다.

본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예가 상술되었지만, 다양한 변형예와 변경예가 본 발명의 범주 및 기술사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것을 통상의 기술자는 알아야 한다. 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범주 및 사상 내에 있는 한 그런 변형예와 변경예를 포함하도록 의도된다.

Claims

보어의 종방향 중심 축을 따라 보어 내에서 이동가능한 종동 기구이며,
실질적 원통형 측벽을 형성하는 내부면 및 외부면, 측벽의 제1 단부에 배치되는 제1 환형 립부, 측벽의 제2 단부에 배치되는 제2 환형 립부, 측벽의 제1 단부와 제1 환형 립부의 교차부에 배치되는 환형 레지, 및 환형 레지로부터 축방향 외향으로 연장되는 회전-방지 장치를 가지며, 제1 환형 립부는 측벽보다 반경방향으로 더 얇은, 외부 컵;
내부 컵으로서, 측벽, 한 쌍의 샤프트 구멍, 및 내부 컵의 상부 주연부로부터 반경방향 외향으로 연장되는 상부 립을 포함하고, 내부 컵은 내부 컵의 상부 립의 일부분이 외부 컵의 환형 레지에 맞닿고 내부 컵의 상부 에지에 맞닿는 외부 컵의 제1 환형 립부에 의해 거기에 축방향으로 고정되도록 외부 컵 내에 배치되는, 내부 컵;
제1 단부 및 제2 단부를 갖는 샤프트로서, 제1 단부 및 제2 단부 각각은 샤프트 구멍 중 대응하는 하나에 배치되는, 샤프트; 및
롤러 종동부로서, 롤러 종동부의 일부분이 외부 컵의 제1 환형 립부를 넘어 축방향 외향으로 연장되도록 샤프트 상에 회전가능하게 수납되는, 롤러 종동부를 포함하며,
내부 컵의 상부 립의 일부분이 외부 컵의 회전-방지 장치에 맞닿아, 내부 컵과 외부 컵 사이의 상대적인 회전을 방지하는 종동 기구.
제1항에 있어서, 롤러 종동부는
복수의 롤러 및 외부 레이스를 더 포함하고,
복수의 롤러는 샤프트의 외부면과 외부 레이스의 내부면 사이에 배치되는 종동 기구.
제1항에 있어서,
내부 컵의 측벽은 2개의 대향하는 만곡부, 그 사이에서 연장되는 2개의 평행한 측부, 및 인접하는 만곡부와 측부 사이에 형성되는 코너를 포함하고,
내부 컵의 상부 립은 2개의 대향하는 만곡부, 그 사이에서 연장되는 2개의 평행한 측부, 및 인접하는 만곡부와 측부 사이에 형성되는 코너를 포함하고,
내부 컵의 상부 립의 2개의 만곡부는 외부 컵의 환형 레지에 맞닿는 종동 기구.
제3항에 있어서, 회전-방지 장치는 환형 레지로부터 외부 컵의 제1 단부를 향해 축방향 외향으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 종동 기구.
제4항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부는, 대향하는 단부면을 포함하며, 각각의 단부면이 내부 컵의 상부 립의 대응하는 코너에 맞닿도록 환형 레지를 따라 원주방향으로 연장되는 종동 기구.
제5항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부의 단부면은 내부 컵의 상부 립의 코너에 대해 대응하여 형성되는 종동 기구.
제4항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부는 4개의 돌출부를 포함하고, 각각의 돌출부는 내부 컵의 상부 립의 대응하는 코너에 맞닿는 종동 기구.
제4항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부의 축방향 높이는 외부 컵의 환형 립의 축방향 높이 미만인 종동 기구.
내연기관 조립체이며,
보어를 포함하는 실린더 헤드;
실린더 헤드 내에 회전가능하게 지지되는 캠샤프트로서, 캠샤프트는 로브를 포함하는, 캠샤프트;
펌프 스템을 포함하는 연료 펌프; 및
실린더 헤드의 보어 내에 활주가능하게 배치되는 종동 기구를 포함하고, 종동 기구는,
실질적 원통형 측벽을 형성하는 내부면 및 외부면, 측벽의 제1 단부에 배치되는 제1 환형 립부, 측벽의 제1 단부 및 제1 환형 립부의 교차부에 배치되는 환형 레지, 및 환형 레지로부터 축방향 외향으로 연장되는 회전-방지 장치를 가지며, 제1 환형 립부는 측벽보다 반경방향으로 더 얇은, 외부 컵;
내부 컵으로서, 측벽, 및 내부 컵의 상부 주연부로부터 반경방향 외향으로 연장되는 상부 립을 포함하고, 내부 컵은, 내부 컵의 상부 립의 일부분이 외부 컵의 환형 레지에 맞닿고 내부 컵의 상부 에지에 맞닿는 외부 컵의 제1 환형 립부에 의해 거기에 축방향으로 고정되도록 외부 컵에 배치되는, 내부 컵; 및
롤러 종동부로서, 롤러 종동부의 일부분이 외부 컵의 제1 환형 립부를 넘어 축방향 외향으로 연장되도록 종동 기구에 회전가능하게 수납되는, 롤러 종동부를 포함하며;
내부 컵의 상부 립의 일부분은 외부 컵의 회전-방지 장치에 맞닿아서, 내부 컵과 외부 컵 사이의 상대적인 회전을 방지하는
내연기관 조립체.
제9항에 있어서, 내부 컵의 측벽은 한 쌍의 샤프트 구멍을 형성하고, 종동 기구는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 샤프트를 더 포함하고, 제1 단부 및 제2 단부 각각은 샤프트 구멍 중 대응하는 하나에 배치되며, 롤러 종동부는 샤프트에 회전가능하게 수납되는 내연기관 조립체.
제10항에 있어서, 롤러 종동부는
복수의 롤러 및 외부 레이스를 더 포함하고,
복수의 롤러는 샤프트의 외부면과 외부 레이스의 내부면 사이에 배치되는 내연기관 조립체.
제9항에 있어서,
내부 컵의 측벽은 2개의 대향하는 만곡부, 그 사이에서 연장되는 2개의 평행한 측부, 및 인접하는 만곡부와 측부 사이에 형성되는 코너를 포함하고,
내부 컵의 상부 립은 2개의 대향하는 만곡부, 그 사이에서 연장되는 2개의 평행한 측부, 및 인접하는 만곡부와 측부 사이에 형성되는 코너를 포함하며,
내부 컵의 상부 립의 2개의 만곡부는 외부 컵의 환형 레지에 맞닿는 내연기관 조립체.
제12항에 있어서, 회전-방지 장치는 환형 레지로부터 외부 컵의 제1 단부를 향해 축방향 외향으로 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 내연기관 조립체.
제13항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부는, 대향하는 단부면을 포함하며, 각각의 단부면이 내부 컵의 상부 립의 대응하는 코너에 맞닿도록 환형 레지를 따라 원주방향으로 연장되는 내연기관 조립체.
제14항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부의 단부면은 내부 컵의 상부 립의 코너에 대해 대응하여 형성되는 내연기관 조립체.
제13항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부는 4개의 돌출부를 포함하고, 각각의 돌출부는 내부 컵의 상부 립의 대응하는 코너에 맞닿는 내연기관 조립체.
제13항에 있어서, 적어도 하나의 돌출부의 축방향 높이가 외부 컵의 환형 립의 축방향 높이 미만인 내연기관 조립체.