【手続補正書】
【提出日】平成28年11月22日(2016.11.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ毎に単一のリフトローブを有するカムに係合するロッカーアームであって、
第１の外側サイドアーム及び第２の外側サイドアームを含む外側アームと、
第１の内側サイドアーム、第２の内側サイドアーム、及びカムの単一のリフトローブからロッカーアームへ運動を伝達するように構成されたカム接触部材を含む内側アームと、を含み、内側アームは、第１の外側サイドアームと第２の外側サイドアームの間に配置され、カム接触部材は、第１の内側サイドアームと第２の内側サイドアームの間に配置され、
内側アームを外側アームに固定するピボット軸をさらに含み、ピボット軸は、内側アームの外側アームに対するピボット軸回りの回転運動が可能なように構成され、
外側アームに固定され、カム接触部材と付勢接触する少なくとも１つの付勢バネをさらに含む、ことを特徴とするロッカーアーム。
【請求項２】
前記ロッカーアームは、内側アームを外側アームに対して選択的に固定し、内側アームの外側アームに対するピボット軸回りのロストモーション運動を選択的に可能にするラッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項３】
前記ロッカーアームは、第１端及び第２端をさらに含み、ピボット軸は第１端に近接して配置され、付勢バネは、第２端に近接して外側アームに取付けられ、カム接触部材は、ピボット軸と付勢バネとの間に配置されることを特徴とする請求項１にロッカーアーム。
【請求項４】
ラッチは、該ラッチの向きを定めるとともに該ラッチの回転を防止する表面を含むことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項５】
少なくとも１つの付勢バネは、外側アームに固定された少なくとも１つのねじりバネを含み、該少なくとも１つのねじりバネは、カム接触部材と付勢接触するバネアームを有することを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項６】
少なくとも１つの付勢バネは、第１及び第２の付勢バネを含み、第１の付勢バネは、第１の外側アームに固定され、第２の付勢バネは、第２の外側アームに固定され、第１及び第２の付勢バネは、カム接触部材と付勢接触することを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項７】
カム接触部材は、ベアリング軸に取り付けられたベアリングを含むことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項８】
ピボット軸に取り付けられたバルブパッドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項９】
少なくとも１つの付勢バネは、略四角形または略台形の断面を有するワイヤを含むことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項１０】
少なくとも１つの付勢バネは、少なくとも１つの付勢バネの表面に残留圧縮応力を付加するように処理された高強度合金鋼を含むことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項１１】
単一のリフトローブを有するカムに係合するロッカーアームであって、
第１の外側サイドアーム及び第２の外側サイドアームを含む外側アームと、
第１の内側サイドアーム及び第２の内側サイドアームを含む内側アームと、を含み、内側アームは、第１の外側サイドアームと第２の外側サイドアームの間に配置され、
カムの単一のリフトローブからロッカーアームへ運動を伝達するように構成されたカム接触部材をさらに含み、カム接触部材は、第１の内側アームと第２の内側アームの間に配置されて、ベアリング軸に取り付けられており、
内側アームを外側アームに固定するピボット軸をさらに含み、ピボット軸は、内側アームの外側アームに対するピボット軸回りの回転運動が可能なように構成され、
外側アームに固定され、カム接触部材と付勢接触する少なくとも１つの付勢バネをさらに含む、ことを特徴とするロッカーアーム。
【請求項１２】
少なくとも１つの付勢バネは、第１及び第２の外側アームに取り付けられた第１及び第２のねじりバネを含み、第１及び第２のねじりバネは、カム接触部材と付勢接触することを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【請求項１３】
第１及び第２のねじりバネのそれぞれの端部は、カム接触部材の側面の第１及び第２のスロット部内に取り付けられて、第１及び第２のねじりバネのカム接触部材との付勢接触が維持されることを特徴とする請求項１２に記載のロッカーアーム。
【請求項１４】
前記ロッカーアームは、第１端及び第２端をさらに含み、ピボット軸は第１端に近接して配置され、付勢バネは、第２端に近接して外側アームに固定され、カム接触部材は、前記第１端と前記第２端との間に配置されることを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【請求項１５】
外側アームは、内側アームを外側アームに対して選択的に固定し、内側アームの外側アームに対するピボット軸回りのロストモーション運動を選択的に可能にするラッチをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【請求項１６】
外側アームは、作動流体源からラッチへ流体圧を伝達するためのポートをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のロッカーアーム。
【請求項１７】
第１及び第２の外側サイドアームのそれぞれは、ピボット軸開口部、ベアリング軸スロット部、クリップ開口部、及びバネ取付部を含むことを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【請求項１８】
少なくとも１つの付勢バネは、略四角形または略台形の断面を有するワイヤを含むことを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【請求項１９】
少なくとも１つの付勢バネは、長さ及び幅を有する断面を備えたワイヤを含み、断面の平均幅に対する断面の平均長の比率は１より大きいことを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【請求項２０】
少なくとも１つの付勢バネは、少なくとも１つの付勢バネの表面に残留圧縮応力を付加するように処理された高強度合金鋼を含むことを特徴とする請求項１１に記載のロッカーアーム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
高リフトラッチ制限
図２４には、ラッチ２００が外側アーム１２０と係合する高リフト事象が示されている。バルブバネ１１４により付勢される力に抗してバルブが開放されると、ラッチ２００は、その力を内側アーム１２２から外側アーム１２０に伝達する。バネ１１４の力がラッチ２００により伝達されると、ラッチ２００は、その伸長位置にロックされることになる。この条件において、高リフトモードから低リフトモードへの切換を試みている間に、ＯＣＶの切換を行うために印加される作動油圧は、ラッチ２００をロックし、それが退縮することを妨げている力に勝つには不十分である。この条件は、高リフト事象が終了し、ラッチ２００が無負荷状態になる基礎円動作８６３が開始する（図２３）前に、圧力印加が可能となることによって、全スイッチングウィンドウを延長させるものである。ラッチ２００上の力が解除されるときに、切換事象を直ちに開始することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３０】
ここで、図４及び図２５Ａに示すように、カムシャフトの回転とラッチ２００の移動のタイミングが一致して、ラッチ２００に一端で負荷が印加され、そこでラッチが外側アーム１２０上に部分的にのみ係合した場合、臨界的シフトが発生する場合がある。一旦、高リフト事象が開始すると、ラッチ２００は、外側アーム１２０から滑って外れる可能性がある。これが発生すると、内側アーム１２２が、バルブバネ１１４の力によって加速されて、ローラー１２８と低リフトカムローブ１０８との間に衝突を生じさせることになる。臨界的シフトによって、ロッカーアームアセンブリ１００及びバルブの移動の制御に瞬時的な損失が発生し、また、システムに衝撃が発生するため、臨界的シフトは望ましくない。ＤＶＶＬスイッチングロッカーアームは、寿命分の臨界的シフトの発生に応じるように構成された。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
ねじりバネ１３４、１３６を形成するためのワイヤ３９６、３９７の表面に投射物を衝突させること、または「ショットピーニング」が、ワイヤ３９６、３９７の表面に残留圧縮応力を付加するために使用される。次いで、ワイヤ３９６、３９７は、巻回されてねじりバネ１３４、１３６となる。このようなショットピーニングにより、結果として生じるねじりバネ１３４、１３６は、ショットピーニングを行うことなく形成された同等のバネよりも大きな引張応力を受け入れることが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６１】
ダイアモンドライクカーボンコーティング（ＤＬＣ）によって、摩擦を低減し、同時に、スライダーパッド１３０、１３２が必要な損耗特性及び負荷特性を備えることにより、例示したスイッチングロッカーアーム１００の動作が可能となる。容易に理解されるように、ＤＬＣコーティングの利点は、このアセンブリまたは他のアセンブリの任意の部品面（例えば、ピボット軸面１６０、１６２、図１９に示す外側アーム１２０上）に応用することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８０】
４．５．２  ラッチピン機構
ロッカーアームアセンブリ１００のラッチピン機構２０１は、高リフトモードから低リフトモードへ、及び、低リフトモードから高リフトモードへ、機械的に切換える手段を与える。ラッチピン機構は、通常は未ラッチ状態にあるか、または、ラッチ状態にあるように構成することができる。いくつかの好適な実施形態について説明する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０１】
ここで、図４３、図４７、及び図４８に示すように、個々の部品及びサブアセンブリの設計及び組立ての変化は、切換タイミングの仕様を満たすラッシュ値の行列を生成し、上述した必要な一定速度の切換領域を低減することができる。例えば、１つのラッチピン２００の自己整列の実施形態には、機能するために、１０ミクロンの最小のラッチラッシュ６０２を必要とする形状が含まれる。修正改善されたラッチ２００は、自己整列機能なく構成され、５ミクロンのラッチラッシュを要するように設計することができる。この設計変更は、全ラッシュを５ミクロン分低減させ、バルブリフトのプロファイル６６０に必要な無リフト部６６１が低減する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０４】
ＤＶＶＬスイッチングロッカーアームの耐久性は、継続性能（すなわち、適切なバルブ開放及び閉止）と損耗測定とを組みあせて実施することによって査定される。損耗は、システム内の機械的ラッシュの相対量に沿って、ＤＶＶＬスイッチングロッカーアーム上の材料、特にＤＬＣコーティングの損失を定量化することによって査定される。上述したように、ラッチラッシュ（図４３）は、内側及び外側アームの間のラッチピンの移動を許容するために必要であり、エンジン電子制御装置（ＥＣＵ）によって指令されたときに、高リフトモード及び低リフトモード運転の両方を可能にする。任意の理由によるＤＶＶＬロッカーアーム上のラッシュの増大は、使用可能なリフトなしランプ６６１（図４８）を低減し、バルブトレインの高加速が生じる。機械的ラッシュに関する損耗の仕様は、寿命の終了時における所望の動的性能を維持するために制限組み込み部品を許容するように、設定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２０５】
例えば、図４３に示すように、ロッカーアームアセンブリの接触面間の損耗は、ラッチラッシュ６０２、カムシャフトラッシュ６１０、及び結果として生じる全ラッシュを変化させる。これらのそれぞれの値に影響する損耗は、次のものである。１）ローラー１２８（図１５）とカムローブ１０８（図４）の間の界面の損耗は、全ラッシュを低減する。２）スライド面、スライダーパッド１３０、１３２（図１５）とカムローブ１０４、１０６（図４）との間のスライド面の損耗は、全ラッシュを増大させる。３）ラッチ２００とラッチパッド面２１４との間の損耗は、全ラッシュを増大させる。ベアリング界面の損耗は、全ラッシュを低減させ、ラッチとスライダー界面の損耗は、全ラッシュを増大させる。全体的な損耗は、正味の全ラッシュが、ロッカーアームアセンブリの寿命に渡って最小化されるものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２４７】
図１７には、バルブ閉止変位を診断するための１つの切換サイクルシステムを表す診断ウィンドウが示されている。ＯＣＶは、制御システムにより指令されると、ＯＣＶアーマチャを移動させ、これは、ＯＣＶ電流追跡８８１によって表される。ＯＣＶの制御ギャラリー内における下流方向への作動油の流れは、圧力曲線８８０によって示されるように、増大し、これによって、ラッチピンが駆動されて、高リフト状態から低リフト状態への変化が発生する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５３】
下位システムの試験
切換（スイッチング）耐久性
切換耐久試験は、ＳＲＦＦを、ラッチ状態から未ラッチ状態へ、そしてまたラッチ状態に戻るというサイクルで３百万回動作させることによって、切換機構を評価する。この試験の主要の目的は、ラッチ機構を評価することである。試験サイクルの５０％は低リフトモードであるため、ねじりバネに関する追加の耐久性情報が得られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２５５】
アイドル速度耐久性
アイドル速度耐久試験は、引く作動油圧及び高い作動油温度によって生じる限界潤滑条件をシミュレートする。この試験は、スライダーパッド及びベアリング、バルブパレットに対するバルブ先端、及びボールプランジャーに対するボールソケットの損耗を評価するために使用される。リフト状態は、試験を通じて、高リフトまたは低リフトとのいずれかに一定に維持される。全機械的ラッシュは、周期的検査間隔で測定され、損耗の主要な測定値である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２６４】
バルブトレインのダイナミクスの試験は、バルブトレインの性能を評価するために実行された。この試験は、全機械的ラッシュの公称値及び制限値で実行された。公称値の場合について説明する。１０００ｒｐｍから７０００ｒｐｍの速度掃引が実行され、エンジン回転速度毎に３０回のバルブ事象が記録された。ダイナミクスデータの後処置によって、バルブ閉止速度及びバルブバウンスが計算することができる。ＳＲＦＦの外側アーム及び内側アームに取り付けられたひずみゲージは、全てのエンジン回転速度で、バルブトレインの構成要素間の分離またはＨＬＡの「ポンプアップ」を防止するために十分な負荷を示している。ポンプアップは、ＨＬＡが、バルブがカムシャフトの基礎円上で開放されたままになるバルブバウンスまたはバルブのたわみを補償するときに発生する。エンジン回転速度の範囲にわたる分布を理解に供するために、最小、最大、及び平均の閉止速度が示されている。高リフト閉止速度が、図６７に示されている。高リフト閉止速度は、設計目標（ターゲット）を満たしている。値の範囲は、７５００ｒｐｍにおける最小値と最大値との間で、目標の範囲内に確実に留まりつつ、近似的に２５０ｍｍ／ｓだけ変動する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２８８】
鋳鉄製カムシャフトの結果
第１の試験では、鋳鉄製カムシャフトローブが使用され、スライダーパッドの表面仕上げと、２つの角度アラインメント構成が比較された。結果は、表２にまとめられている。この表には、鋳鉄製カムシャフトで試験されたスライダーパッドの開先角度と表面仕上げ条件との組合せが要約されている。それぞれの組合せは、最大負荷条件と、最大負荷条件の１２５％で試験された。リストに挙げられた値は、試験の間にそれぞれの組合せで達成されたエンジン寿命の回数を表す。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２９３】
鋼製カムシャフトの試験結果
次のセットの試験では、鋼性カムシャフトローブが使用された。試験された組合せと結果の概要は、表３にまとめられている。カムシャフトローブは、次の４つの異なる条件で試験された。すなわち、（１）平坦な研削仕上げ表面、（２）クラウン付きローブで、研削仕上げ表面、（３）最小のクラウン付きローブで、研磨仕上げ表面、（４）公称のクラウン付きローブで、研磨仕上げ表面である。クーポン上のスライダーパッドは、ＤＬＣコーティング前に研磨され、次の３つの角度で試験された。すなわち、（１）平坦（０．５度を下回る開先角度）、（２）０．２度の開先角度、（３）０．４度の開先角度、である。全てのカムシャフトに対する負荷は、最大設計レベル、または、最大設計レベルの１２５％に設定された。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２９５】
最大設計負荷の１２５％における研削された平坦な鋼製カムシャフトローブと０．４度開先角度のクーポンの試験サンプルは、１寿命を超えなかった。最大設計負荷で試験されたサンプルは、１寿命続いたが、コーティイング上に同様の効果が見られた。０．２度と平坦なサンプルは、より良好であるが、２寿命を超えなかった。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２９６】
この試験の後、研削、平坦、鋼性カムシャフトローブ、及び、０．２度の開先角度のクーポン、及び平坦なクーポンで試験をした。コーティング損失を観察する前の時間は、０．２度のサンプルで１．６寿命だった。平坦なクーポンは、僅かに長い１．８寿命を達成した。平坦なサンプルのＤＬＣ損失のパターンは、非一様であり、最大の損失は接触パッチの外にあった。接触パッチの外にコーティングの損失があることは、スライダーパッドが被る応力が、その幅にわたって非均一であったことを示す。この現象は、「エッジ効果」として知られている。２つの揃えられた要素のエッジにおける応力を低減するための解決法は、要素のうちの１つにクラウン型のプロファイルを付加することである。ＳＲＦＦを使用する応用例では、カムシャフトにクラウン付きプロファイルが付加されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３０５】
この節では、クーポンからＳＲＦＬの外側アームまで、スライダーパッドの製造法の開発について説明する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３７２】
ここで、図３０Ａ、図３０Ｂ、及び図９９を参照すると、ねじりバネ１１２４は、略台形状のワイヤ３９７から構成される。この台形は、巻回工程の間に力が印加されると、ワイヤ３９７が略四角形の形状に変形することが可能なように構成されている。ねじりバネ１１２４が巻回された後、結果として生じるワイヤの形状は、略四角形の断面形状を備える第１ワイヤ３９６と同様のものである。図９９に示す２つのねじりバネの実施形態は、複数のコイル３９８，３９９の断面として示されている。好適な実施形態において、ワイヤ３９６は、この例では垂直な辺４０２、４０４として示されている２つの長辺と、上辺４０１及び底辺４０３とを備えた四角形の断面形状を有する。コイルの上辺４０１と底辺４０３の平均長の、辺４０２と辺４０４の平均長に対する比率は、１未満の任意の値とすることができる。この比率によって、コイル３９８の上辺４０１と底辺４０３の平均長に等しい直径を備えた円形ワイヤを使用して巻回されたバネよりも、曲げのコイル軸４００に沿った大きな剛性が生じる。別の実施形態において、ワイヤの断面は、長い上辺４０１と短い底辺４０３とを備えた略台形状を有する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３８４】
ＳＲＦＦ−１Ｌ１１００の構成にあたっては、システムが無リフトモードにあるときのポンプアップに対する考慮も追加される。ＳＲＦＦ−１Ｌ１１００が無リフトモードにあるときのＤＦＨＬＡ１１０のポンプアップによって、ラッチ１２０２が内側アーム１１０８に再係合できる位置に内側アーム１１０８が復帰しない状況が発生する可能性がある。