(57)【要約】  作動液を供給するシステムおよび方法が開示される。本発明の一実施例では、システムは、軸線および外面を有するロッカ・アーム・シャフトと、ロッカ・アーム・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、ロッカ・アーム・シャフト内に形成された、ロッカ・アームの軸線に平行な孔であって、内面を有している孔と、孔と連通した流体供給源と、孔に動作可能に接続されたディバイダ組立体とを有し、ロッカ・アーム・シャフトとディバイダ組立体の間には少なくとも１つの液体通路が形成される。
2007538200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関において弁作動システムの１つまたは複数の構成要素に作動液を供給するためのシステムであって、
軸線および外面を有するロッカ・アーム・シャフトと、
前記ロッカ・アーム・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、
前記ロッカ・アーム・シャフト内に形成された、前記ロッカ・アーム・シャフトの軸線に平行な孔であって、内面を有している孔と、
前記孔と連通した流体供給源と、
前記孔に動作可能に接続されたディバイダ組立体と
を有するシステムにおいて、
前記ロッカ・アーム・シャフトと前記ディバイダ組立体の間に少なくとも１つの液体通路が形成されているシステム。
【請求項２】
前記ディバイダ組立体が前記孔の中に配置されたディバイダを有し、該ディバイダが前記孔の内面と接触するための複数の接触面を有している請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記各接触面と前記孔の内面の間に設けられたシール手段をさらに有する請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ディバイダが３つの接触面を有している請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記ディバイダが４つの接触面を有している請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記ディバイダが５つの接触面を有している請求項２に記載のシステム。
【請求項７】
前記ディバイダが６つの接触面を有している請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記ロッカ・アーム・シャフト内に形成された供給通路をさらに有し、該供給通路が前記液体通路と連通している請求項２に記載のシステム。
【請求項９】
前記供給通路が、前記ロッカ・アーム・シャフトの軸線に垂直に配置されている請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ディバイダ組立体が、
前記ロッカ・アーム・シャフトの外面に形成された溝と、
前記ロッカ・アーム・シャフトの外面のまわりに配置されたスリーブと
を有し、
前記溝と前記スリーブの間に液体通路が形成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ロッカ・アーム・シャフト内に形成された供給通路をさらに有し、該供給通路が前記液体通路と連通している請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記弁作動システムの構成要素を前記液体通路に動作可能に接続する液体回路をさらに有する請求項２に記載のシステム。
【請求項１３】
内燃機関において弁作動システムの１つまたは複数の構成要素に作動液を供給するためのシステムであって、
中心軸線を有するロッカ・アーム・シャフトと、
前記ロッカ・アーム・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、
前記ロッカ・アーム・シャフト内に形成された、前記ロッカ・シャフトの中心軸線に平行な孔と、
前記孔と連通した流体供給源と、
前記孔の中に配置されたディバイダ組立体と
を有するシステムにおいて、
前記ロッカ・アーム・シャフトと前記ディバイダ組立体の間に複数の液体通路が形成されるシステム。
【請求項１４】
前記中心軸線に垂直に配置された、前記ロッカ・アーム・シャフト内に形成された１つまたは複数の供給通路をさらに有する請求項１３に記載の流体供給システム。
【請求項１５】
前記ディバイダ組立体が、
前記孔の内面と接触するための複数の接触面を有するディバイダと、
複数の液圧シールであって、１つのシールが前記各接触面と前記孔の内面の間に設けられる液圧シールと
を有する請求項１４に記載の流体供給システム。
【請求項１６】
接触面の数が、３、４、５および６からなる群から選択される請求項１５に記載の流体供給システム。
【請求項１７】
前記流体供給源と前記ロッカ・アーム・シャフトの間に配置された制御弁をさらに有する請求項１３に記載の流体供給システム。
【請求項１８】
前記ロッカ・アーム・シャフトと前記弁作動システムの構成要素の間に配置された制御弁をさらに有する請求項１３に記載の流体供給システム。
【請求項１９】
内燃機関において弁作動システムの１つまたは複数の構成要素に作動液を供給するためのシステムであって、
ロッカ・アーム・シャフトと、
前記ロッカ・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、
前記ロッカ・シャフト内に形成されたメイン流体供給孔であって、前記ロッカ・シャフトの軸線に平行に配置されたメイン流体供給孔と、
前記ロッカ・シャフトの外面に形成され、前記ロッカ・シャフトの軸線に平行に配置された少なくとも１つの溝と、
前記ロッカ・シャフト内に前記ロッカ・シャフトの軸線に垂直に形成された少なくとも１つの供給通路であって、前記少なくとも１つの溝を前記メイン流体供給孔に動作可能に接続する少なくとも１つの供給通路と、
前記ロッカ・アーム・シャフトの外面の周囲に配置されたスリーブと
を有するシステムにおいて、
前記各溝と前記スリーブの間に液体通路が形成されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００４年５月１８日付けで出願した「作動液を供給するためのシステムおよび方法（Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｕｐｐｌｙｉｎｇ  Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｆｌｕｉｄ）」という名称の米国仮出願番号第６０／５７１８７１号に関するとともに、その米国仮出願に基づく優先権を主張するものであり、そのコピー全体を参照によって本明細書に援用する。
【０００２】
本発明は一般に、内燃機関において使用するロッカ・シャフトに関する。特に本発明は、ロッカ・シャフト内に複数の作動液回路を提供するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関は一般に、エンジン・バルブを作動させ、エンジン・バルブ事象を発生させるために、機械式、電気式または油圧機械式の弁作動システムを用いている。これらの弁作動システムは１つまたは複数のロッカ・アームを含むことができ、それらロッカ・アームは、カム・シャフトなどの弁機構要素（バルブ・トレイン要素）によって与えられる弁作動運動に応答して、ロッカ・シャフトのまわりで回転する。こうしたシステムは、エンジンの弁機構内に様々な構成要素を含んでいてもよく、それによって追加の機能を奏することができる。これらの構成要素には、制限はないが、エンジン・ブレーキ、ラッシュ・アジャスタ、排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム、ロッカ連結装置、クリップ装置および／またはバルブ・キャッチ装置が含まれる。これらの構成要素の多くの動作は、作動液の選択的供給に依存していることがある。
【０００４】
ロッカ・シャフトはしばしば、ロッカ・アームに旋回軸を提供するためだけではなく、ロッカ・アームを潤滑し、弁作動システムの様々な液圧式構成要素を動作させるのに必要な作動液を供給する手段として用いられる。しかし、システムに作動液を供給するためにロッカ・シャフトを用いると、製造および設計上の問題をまねくことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
様々な構成要素に作動液を供給するために、通常はロッカ・シャフトの全長にわたって複数の通路が穿孔される。ロッカ・シャフトの断面積が比較的小さいため、ある通路が他と交差するのを防ぐために、穿孔工程における精度が必要になる可能性がある。さらに、ロッカ・シャフトの断面積が比較的小さいため、穿孔される各通路がロッカ・シャフトの構造の完全性を低下させる恐れがある。複数の必要な通路を穿孔するために利用することができる空間がきわめて小さいため、しばしば通路相互がきわめて近接する。このため、各供給通路間にかなり薄い壁が形成される可能性がある。薄い壁の敏感な性質のため、熱処理工程に曝される場合には、各部分に亀裂が入るのを防ぐためにより多くの品質制御が必要になる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題に応じて、出願人は作動液を供給する革新的なシステムおよび方法を開発した。一実施例では、そのシステムは、軸線および外面を有するロッカ・アーム・シャフトと、ロッカ・アーム・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、ロッカ・アーム・シャフト内に形成された、ロッカ・アーム・シャフトの軸線に平行な孔であって、内面を有している孔と、孔と連通した流体供給源と、孔に動作可能に接続されたディバイダ組立体とを有し、ロッカ・アーム・シャフトとディバイダ組立体の間には少なくとも１つの液体通路が形成される。
【０００７】
出願人はさらに、中心軸線を有するロッカ・シャフトと、ロッカ・アーム・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、ロッカ・シャフト内に形成された、ロッカ・シャフトの中心軸線に平行な孔と、孔と連通した流体供給源と、孔の中に配置されたディバイダ組立体とを有するシステムであって、ロッカ・アーム・シャフトとディバイダ組立体の間に複数の液体通路が形成されるシステムを開発した。
【０００８】
出願人はさらに、内燃機関において弁作動システムの１つまたは複数の構成要素に作動液を供給するシステムであって、ロッカ・アーム・シャフトと、ロッカ・シャフトに枢着されたロッカ・アームと、ロッカ・シャフト内に形成された、ロッカ・シャフトの軸線に平行に配置されたメイン流体供給孔と、ロッカ・シャフトの外面に形成され、ロッカ・シャフトの軸線に平行に配置された少なくとも１つの溝と、ロッカ・シャフトの中にロッカ・シャフトの軸線に垂直に形成された、少なくとも１つの溝をメイン流体供給孔に動作可能に接続する少なくとも１つの供給通路と、ロッカ・アーム・シャフトの外面のまわりに配置されたスリーブとを有し、それぞれの溝とスリーブの間に液体通路が形成されているシステムを開発した。
【０００９】
前述の一般的な記述および以下の詳細な記述はどちらも、例示および説明のためのものに過ぎず、請求する本発明を限定するものではないことを理解されたい。本明細書において参照によって援用し、明細書の一部をなす添付図面は、本発明の特定の実施例を図示し、詳細な記述と共に本発明の原理を説明するのに役立つものである。
【００１０】
本発明についての理解を助けるために、次に添付図面を参照するが、図中、類似の参照記号は類似の要素を指している。図面は例示的なものにすぎず、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【実施例】
【００１１】
次に、本発明の第１の実施例を詳しく参照し、その実施例を添付図面に示す。図１Ａを参照すると、作動液供給システムが示されている。供給システムは、１つまたは複数のロッカ・アーム３００がその上に配置されたロッカ・シャフト１００を含むことができる。ロッカ・シャフトのディバイダ組立体（割出し組立体）５００は、作動液を、ディバイダ組立体５００とロッカ・シャフト１００の間に形成された１つまたは複数の液体通路５２０を通して、流体供給源６００から１つまたは複数の弁作動システムの構成要素４００へ供給することができるように、ロッカ・シャフト１００の中に配置される。
【００１２】
図１Ａおよび図２を参照すると、ロッカ・シャフト１００は、流体供給源６００と連通したメイン供給孔１１０を含むことができる。孔１１０はロッカ・シャフト１００の中央に配置され、シャフト１００の一部を通して延びていてもよい。別法として、本発明の一実施例では、孔１１０がシャフト１００の全長にわたって延びてもよい。１つまたは複数の供給通路１２０を、ロッカ・シャフト１００内に、ロッカ・シャフト１００の軸線に垂直に配置することができる。供給通路１２０は、孔１１０と弁作動システムの構成要素４００の間に配置されることができる。このようにして、作動液は、複数の目的のために、ロッカ・シャフト１００を通して供給することができる。
【００１３】
弁作動システムの構成要素４００には、それらに限定されるものではないが、エンジン・ブレーキ、ラッシュ・アジャスタ、排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム、ロッカ連結装置、クリップ装置および／またはバルブ・キャッチ装置が含まれる。作動液の働きを必要とする他の構成要素も、十分に本発明の範囲および趣旨の範囲において考えられる。さらに、ロッカ・アーム３００に潤滑を与えるために、ロッカ・シャフト１００を通して作動液を供給することもできる。
【００１４】
引き続き図１Ａを参照すると、ロッカ・シャフト１００に１つまたは複数のロッカ・アーム３００を枢着することができる。ロッカ・アーム３００は、排気ロッカ・アーム、専用ロッカ・アーム、インジェクタのロッカ・アームおよび／または吸気ロッカ・アームを含むことができる。カム・シャフト（図示せず）または他の適切な運動付与装置によって付与される運動の結果として、ロッカ・アーム３００をロッカ・シャフト１００のまわりで旋回させることができる。ロッカ・アーム３００は、第１の端部３１０で運動を受け入れ、受け入れた運動を第２の端部３２０へ伝えることができる。ロッカ・アーム３００は、直接接触させることにより、バルブ・アクチュエータ、ピンまたはバルブ・ブリッジを介して運動をエンジン・バルブ（図示せず）へ伝えることができる。エンジン・バルブには、排気弁、吸気弁および／または専用弁が含まれる。
【００１５】
１つまたは複数の液体回路３３０が、流体供給通路１２０を弁作動システムの構成要素４００へ動作可能に接続することができる。本発明の一実施例では、液体回路３３０はロッカ・アーム３００の中に配置される。液体回路３３０のすべてまたは一部を、例えばエンジンのオーバーヘッド、ロッカ・キャップ、および／またはエンジン・ブレーキのハウジングなど他の位置に配置することも可能であることが予想される。
【００１６】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、供給源６００からシステムの構成要素４００への作動液の流れを選択的に制御するために、１つまたは複数の制御弁２００を供給源６００と連通させることができる。一実施例では、１つまたは複数の制御弁２００を、供給源６００とロッカ・シャフト１００の間の液体通路６１０に配置することができる。例えば図１Ａに示すように、１つの制御弁２００を第１の液体通路６１０に配置し、第２の制御弁２００を第２の液体通路６１０に配置することができる。作動液をロッカ・シャフト１００に絶えず供給してロッカ・アーム３００に潤滑を与えることができるように、第３の液体通路６１２を制御弁２００なしで設けることができる。設けられる制御弁２００の数および位置を、弁作動システムの構成要素４００に必要な作動液の供給が与えられるように適合させることが可能であることが理解される。別の実施例では、図１Ｂに示すように、供給通路１２０と構成要素４００の間の液体回路３３０の中に、１つまたは複数の制御弁２００を配置することもできる。
【００１７】
流体が液体回路３３０を通って構成要素４００へ流れるように、および／または流れるのを妨げるように、制御弁２００を作動させること、および／または作動しないようにすることができる。本発明の一実施例では、制御弁２００は電磁弁を含む。それだけに限定されるものではないが、バタフライ弁、グローブ弁、ボール弁、比例弁、ダイアフラム弁および／またはそれらの同等物を含めた他の適切な装置を用いて、液体回路３３０を通る流体の流れを制御することも可能であることが予想される。制御弁２００は、制御装置（図示せず）から受け取った信号に応答して、作動状態／非作動状態になることができる。
【００１８】
図１Ａ、図１Ｂおよび図３に示すように、メイン供給孔１１０の中にディバイダ組立体５００を配置することができる。ディバイダ組立体５００は、孔１１０の内面と接触するための１つまたは複数の接触面５１１、および１つまたは複数の非接触面５１２を有するディバイダ５００を含むことができる。孔１１０の内面と非接触面５１２の間に液体通路５２０を設けることができるように、非接触面５１２は凹面を有することができる。
【００１９】
図４Ａ〜４Ｈを参照すると、ディバイダ５００は、任意の数の接触面および非接触面５１１、５１２を含むことが可能である。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、３つの液体通路５２０が形成されるように、ディバイダ５００は３つの接触面５１１および３つの非接触面５１２を有することができる。図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、本発明の一実施例では、４つの液体通路５２０が形成されるように、ディバイダ５００は４つの接触面５１１および４つの非接触面５１２を有することができる。図４Ｅおよび図４Ｆに示すように、本発明の一実施例では、５つの液体通路５２０が形成されるように、ディバイダ５００は５つの接触面５１１および５つの非接触面５１２を有することができる。図４Ｇおよび図４Ｈに示すように、本発明の一実施例では、６つの液体通路５２０が形成されるように、ディバイダ５００は６つの接触面５１１および６つの非接触面５１２を有することができる。ディバイダ５００を、必要な構成要素４００に作動液を供給するのに必要な数の液体通路５２０を提供するように適合させることが可能であることが予想される。
【００２０】
本発明の一実施例では、ディバイダ組立体５００はさらに、接触面５１１と孔１１０の内面の間に配置された１つまたは複数の液圧シール６００を含むことができる。シール６００は、実質的に孔１１０の内面とディバイダ５００の接触面５１１の間での流体の漏出を防ぐことが可能な任意の材料を含むことができる。
【００２１】
次に図１Ａ〜４を参照して、本発明の実施例の動作について記述する。エンジン・オイルなどの作動液は、流体供給源６００から、孔１１０の内面とディバイダ５００の非接触面５１２の間に設けられた、それぞれ独立した液体通路５２０へ供給される。供給源６００とロッカ・シャフト１００の間に１つまたは複数の制御弁２００が配置される本発明の実施例では、制御弁２００を選択的に作動させて、液体通路５２０への流体の流れを制御することができる。作動液は、各供給通路１２０を通って各液体回路３３０、および各構成要素４００へと流れることができる。ロッカ・シャフト１００とシステムの構成要素４００の間に１つまたは複数の制御弁２００が配置される本発明の実施例では、制御弁２００を制御して、この時点で各構成要素４００への流体の流れを選択的に制御することができる。このように、ロッカ・シャフト１００内の孔１１０は、作動液を様々なシステムの構成要素に独立に供給して様々な機能を実現するために利用することができる。
【００２２】
次に図５および図６を参照して、本発明の第２の実施例について記述する。ロッカ・シャフト１００は、その中心を通して穿孔または機械加工された孔１１０を有することが可能であり、その孔１１０は、ロッカ・シャフト１００の中心軸線に平行に配置される。ロッカ・シャフト１００の一端から始まる孔１１０を、ロッカ・シャフト１００の一部に設けてもよい。ロッカ・シャフト１００は、ロッカ・シャフト１００の外面に機械加工された１つまたは複数の溝１４０を含むことができる。１つまたは複数の供給通路１２０を、ロッカ・シャフト１００内にロッカ・シャフト１００の軸線に垂直に配置することができる。供給通路１２０を、孔１１０と溝１４０の間に配置してもよい。溝１４０が実質的に密閉されるように、ロッカ・シャフト１００の外面上にスリーブ１５０を配置することができる。スリーブ１５０の中に、１つまたは複数の孔１６０を形成することができる。このようにして、スリーブ１５０と溝１４０の間に１つまたは複数の液体通路が形成され、ロッカ・シャフト１００の孔１１０は、作動液を様々なシステムの構成要素に独立に供給して様々な機能を実現するために利用することができる。
【００２３】
本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、本発明の構造、形状および／または動作に様々な修正および変更を加えることが可能であることが、当分野の技術者には明らかであろう。本発明の実施例は、エンジン・ブレーキ・システムを含めた様々な弁作動システムと共に使用することができる。類似の参照番号が類似の要素を指している図７を参照すると、エンジン・ブレーキのハウジング７００、およびエンジン・ヘッド１０にボルトで留められたロッカ・キャップ３４０と共に、本発明の実施例による作動液供給システムの概略図が示されている。作動液は、供給通路１２０を通り、例えばロッカ・キャップ３４０の中に形成された液体回路３３０を通って、エンジン・ブレーキのハウジング７００の中に形成された通路７１０へ供給される。次いで通路７１０は、作動液をエンジン・ブレーキ・システムの液圧式の構成要素へ供給することができる。このように、エンジン・ヘッド１０に通路を穿孔せずに、作動液を液圧式の構成要素へ供給することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】本発明の一実施例による作動液供給システムの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の別の実施例による作動液供給システムの概略図である。
【図２】本発明の一実施例によるロッカ・シャフトの横断面図である。
【図３】本発明の一実施例によるロッカ・シャフトおよびディバイダ組立体の横断面図である。
【図４Ａ】本発明の第１の実施例によるディバイダの斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の第１の実施例によるロッカ・シャフトおよびディバイダの横断面図である。
【図４Ｃ】本発明の第２の実施例によるディバイダの斜視図である。
【図４Ｄ】本発明の第２の実施例によるロッカ・シャフトおよびディバイダの横断面図である。
【図４Ｅ】本発明の第３の実施例によるディバイダの斜視図である。
【図４Ｆ】本発明の第３の実施例によるロッカ・シャフトおよびディバイダの横断面図である。
【図４Ｇ】本発明の第４の実施例によるディバイダの斜視図である。
【図４Ｈ】本発明の第４の実施例によるロッカ・シャフトおよびディバイダの横断面図である。
【図５】本発明の一実施例によるロッカ・シャフトの横断面図である。
【図６】本発明の一実施例によるロッカ・シャフトの斜視図である。
【図７】本発明の一実施例による、エンジン・ブレーキ・システムと共に用いられる作動液供給システムの概略図である。
【図１Ａ】
2007538200.tif 000003
【図１Ｂ】
2007538200.tif 000004
【図２】
2007538200.tif 000005
【図３】
2007538200.tif 000006
【図４Ａ】
2007538200.tif 000007
【図４Ｂ】
2007538200.tif 000008
【図４Ｃ】
2007538200.tif 000009
【図４Ｄ】
2007538200.tif 000010
【図４Ｅ】
2007538200.tif 000011
【図４Ｆ】
2007538200.tif 000012
【図４Ｇ】
2007538200.tif 000013
【図４Ｈ】
2007538200.tif 000014
【図５】
2007538200.tif 000015
【図６】
2007538200.tif 000016
【図７】
2007538200.tif 000017
【国際調査報告】
2007538200.tif 000018