(57)【要約】  偏心カムを有するラッシュ調整ねじ及びツールを用いてラッシュ調整ねじを回転させることができる特徴部を備えた内燃エンジン用の作動停止ロッカーアーム機械的調整システムが開示される。ラッシュ調整ねじを割り型ロッカーアームの弁作動部分内に設けられラッシュ調整ねじのカム側端部は、割り型ロッカーアームのカムフォロアの特徴部に係合する。ラッシュ調整ねじを回転させる場合、カムの設計は、弁作動部分及びカムフォロア部分の角度の向きが変化してカムフォロア部分用ラッチピンと弁作動部分に設けられた受入れ用ラッチピン穴との間の距離又はラッシュを変化させるようなものである。ラッシュ調整ねじを前もって指定されたラッシュが得られるまで回転させ、次に回り止めナットを締めつけてラッシュ調整ねじの回転を阻止する。動弁装置コンポーネント設計を変更してねじ山付き手段以外の手段を用いてラッシュ調整ねじの回転の向きを制御しても良い。本発明の追加の特徴は、好ましい実施形態では、ラッシュ調整ねじが、空動きばねが取り付けられる特徴部としての弁作動部分となることにある。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部分及び第２の部分を備えた割り型ロッカーアームから成るロッカーアームにおいて、前記部分相互間に位置決めされたカムを有する調整システムを有し、前記カムは、前記カムが回されると、前記割り型ロッカーアームの前記第１の部分及び前記第２の部分の角度の向きを変化させ、それにより前記第１の部分内に設けられたラッチピンと、前記第２の部分に設けられた受入れ用ラッチピン穴との間の側方隙間を制御してラッチピンの自由運動を可能にし、前記ラッチピンは、嵌合時に、動弁装置のカムシャフトに応答してエンジン弁を開き、離脱時には、前記エンジン弁を開かないで、前記ロッカーアームの一方の部分が前記動弁装置カムシャフトに応答して回転することができるようにする、ロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項２】
弁アクチュエータ部分及びカムフォロア部分を有する請求項１記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項３】
前記カムフォロア部分は、前記調整システムを含む、請求項２記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項４】
前記弁アクチュエータ部分は、前記調整システムを含む、請求項２記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項５】
前記調整システムは、ねじ山付きピン又はねじの一端部のところにカムを有し、前記カムは、ねじ回し特徴部及びロック特徴部を有する、請求項３又は４記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項６】
前記調整システムは、ピン又はシャフトの一端部のところにカムを有し、前記カムは、ねじ回し特徴部を有し、前記カムは、結合、溶接、又は機械的手段によりロックされる、請求項３又は４記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項７】
前記調整システムは、カムを有し、前記カムは、ねじ回し特徴部を有し、前記カムは、凹部又は他の特徴部内に押し込まれ、結合、溶接、又は機械的手段によりロックされる、請求項３又は４記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項８】
前記カムフォロア部分は、管状カムフォロア本体及び作動停止部分を有する、請求項２記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項９】
前記ラッチピンは、ねじ山付きピンである、請求項２記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項１０】
前記弁アクチュエータ部分は、管状本体及び前記管状本体に取り付けられたアーム部分を有する、請求項２記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【請求項１１】
前記弁アクチュエータ部分周りに３６０°未満にわたって延びる空動きばねを有する、請求項２記載のロッカーアーム／機械式調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジン用の動弁装置に関する。特に、本発明は、内燃エンジン用の動弁装置に用いられる構成の割り型ロッカーアームであって、一端部のところにカムが設けられたラッシュ調整（がた調整）ねじを有し、カムが回されるとカムが割り型ロッカーアームの２つの部分（セクション）の角度の向きを変化させるようになった割り型ロッカーアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば１９９９年７月２１日に公開されたロータス・カーズ・リミテッド（Lotus Cars Limited）名義の英国特許出願公開第２，３３３，３２２（Ａ）号明細書に記載されている先行技術の弁作動停止ロッカーアームは、一方のロッカーアーム部分内のラッチピンと他方のロッカーアーム部分に設けられた受入れ用ラッチピンボアとの間の隙間、即ち、メカニカルラッシュを調整する手段を備えない状態で製造されている。
【０００３】
【特許文献１】英国特許出願公開第２，３３３，３２２（Ａ）号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
その結果、作動停止機構体の正しい機能を保証するには隙間が不十分な場合があり、それにより、作動停止及び／又は再作動が実施不能になり又は遅延され、エンジン作動状態が損なわれる。さらに、過度のメカニカルラッシュが存在する場合があり、その結果、カムリフトプロフィールの開放傾斜部分及び閉鎖傾斜部分がバイパスされ、その結果、弁の動きが不適切になる。不適切な弁の動きの結果として、閉鎖中における弁受座に対するエンジン弁の衝突速度に起因して、望ましくない騒音の発生が生じ、又、受入れ用ラッチピンボアに対するラッチピンの衝突に起因して或る程度までは追加の騒音が発生する。また、エンジン弁及び弁受座の耐久性が低下する。したがって、カムフォロア部分（セクション）を弁アクチュエータ部分（セクション）に対して正確に位置決めしてラッチピンが受入れ用ラッチピンボアに接触せず、過度の側方隙間に起因する騒音を生じさせないで、受入れ用ラッチピンボアから自由に出入りすることができるようにする構造が、非常に有利である。本発明は、受入れ用ラッチピンボア内におけるラッチピンの横方向運動の量を制御して作動停止機構体の機能を保証すると共に更に稼動部品の部分的衝突により生じる騒音を著しく減少させ、それにより動弁装置のＮＶＨ（騒音、振動及びハーシュネス）を減少させ、しかもエンジン弁の耐久性を向上させることができる構成を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、メカニカルラッシュの調整を可能にする動弁装置用の弁作動停止装置を備えた改良された割り型ロッカーアームに関する。割り型ロッカーアームの第１の部分及び第２の部分は、これら部分相互間に位置決めされたカムを有する調整システムを構成し、カムは、このカムが回されると、割り型ロッカーアームの第１の部分及び第２の部分の角度の向きを変化させ、それにより第１の部分内に設けられたラッチピンと、第２の部分に設けられた受入れ用ラッチピン穴との間の側方隙間を制御してラッチピンの自由運動を可能にし、ラッチピンは、嵌合時に、動弁装置のカムシャフトに応答してエンジン弁を開き、離脱時には、エンジン弁を開かないで、ロッカーアームの一方の部分が動弁装置カムシャフトに応答して回転することができるようにする。本発明のシステムは、ラッチピンが受入れ用ラッチピンボアに接触せず、他方、それと同時に受入れ用ラッチピンボア内におけるラッチピンの横方向運動の量を制限した状態で、受入れ用ラッチピンボアに自由に出入りすることができるようにカムフォロア部分を弁アクチュエータ部分に対して位置決めする。このように構成された場合、カムプロフィールの開放傾斜部分及び閉鎖傾斜部分を辿り、それにより、適正なエンジン弁動きが保証され、それにより、弁受座に対するエンジン弁の衝突音の大きさ及びこれよりも程度は小さいが受入れ用ラッチピンボアに対するラッチピンの衝突音の大きさを減少させ、それにより、動弁装置のＮＶＨ（騒音、振動及びハーシュネス）が改善されると共にエンジン弁の耐久性が向上する。
【０００６】
典型的には製造のばらつきの範囲内から選択され又は非常に高い精度で製造されるコンポーネントの使用を必要とする先行技術の作動停止アームとは異なり、本発明では、ロッカーアーム組立体を手作業か又はロボット式かのいずれかで調節してラッチピンと受入れ用ラッチピンボアとの間の側方隙間又はメカニカルラッシュの指定された量を提供することができるので、製造費が減少する。その結果、メカニカルラッシュのばらつきの範囲は、厳しい公差に合わせてより経済的に制御され、それにより、ＮＶＨ及び摩耗が減少し、加うるに、かかるメカニカルラッシュのばらつきの範囲は、オプションとして、エンジンの有効寿命中に調整できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の機構では、弁作動停止ロッカーアーム組立体のカムフォロア部分（セクション）及び弁アクチュエータ部分（セクション）は、ロッカーシャフト回りに自由に回転できるようロッカーシャフトに取り付けられる。
【０００８】
本発明は、カムフォロア部分及び弁アクチュエータ部分のうちの一方の部分のロッカーアーム作動停止機構体のラッチピンが他方の部分の受入れ用ラッチピンボアに接触しないでかかる受入れ用ラッチピンボアに自由に出入りすることができるようにカムフォロア部分を弁アクチュエータ部分に対して位置決めするようなされたものである。この構成により、受入れ用ラッチピンボア内におけるラッチピンの横方向運動の量を制御してカムプロフィールの開放傾斜部分及び閉鎖傾斜部分を辿り、それにより適正なエンジン弁の動きが保証されるようにすることができる。このようにすることにより、本発明は、弁受座に対するエンジン弁の衝突音の大きさ及びこれよりも程度は小さいが受入れ用ラッチピンボアに対するラッチピンの衝突音の大きさを著しく減少させ、それにより、動弁装置のＮＶＨ（騒音、振動及びハーシュネス）が減少すると共にエンジン弁の耐久性が向上する。
【０００９】
一端にカムを備えたラッシュ調整ピン、好ましくはねじ山付きピン又はねじが提供され、カムは、回されると、弁作動停止ロッカーアーム組立体の２つの部分の角度の向きを変化させる。これらの回転向きを互いに制御してラッチピンの自由運動を保証することが必要であり、ラッチピンは、嵌合時に、２つの部品を互いに結合してエンジン弁を動弁装置のカムシャフトに応答して開き、離脱時には、エンジン弁を開かないでロッカーアームの一方の部分が動弁装置のカムシャフトに応答して回転することができるようする。互いに対する２つの部分の回転の向きの制御は、動弁装置システム内におけるラッシュを制御して首尾一貫した動弁装置の作動を保証するうえで必要不可欠である。
【００１０】
再び図１及び図２を参照すると、ロッカーアーム組立体１０は、弁アクチュエータ部分１４を収納状態で支承したカムフォロア部分１２、カムフォロア部分保持クリップ１６、ばね保持クリップ１８及び空動きばね２０を有している。カムフォロア部分１２は、アーム部分３２及びこのアーム部分から延びる作動停止装置又は作動停止部分３４を備えた管状カムフォロア本体部分３０を有する。アーム部分３２は、これから延びるカムばねピン３６、ローラ４０がローラ心棒４２を介して回転可能に結合された二股端部３８を有する。ローラ心棒４２は、二股端部３８とローラ４０の両方を貫通して設けられている。弁アクチュエータ部分１４は、管状弁本体部分４４を有し、この管状弁本体部分からアーム部分４６が延びている。アーム部分４６は、弁本体部分４４に取り付けられた近位端部４８及び弁接触部分５２が取り付けられた遠位端部５０を有している。アーム部分４６は、これから延びるラッシュ調整（がた調整）ねじ２２、このアーム部分内に形成されたラッチピン孔１２０（図４及び図５）及びラッチピン摺動面５８（図２）を更に有する。カムフォロア本体部分３０は、第１の環状端部６０、第２の環状端部６２（図２）、全体として円筒形のカムフォロア部分内面（図示せず）及び円筒形のカムフォロア部分外面６６を有する中空の細長い筒体である。
【００１１】
特に図４及び図５を参照すると、ラッチピン３２を含む作動停止部分３４は、少なくとも部分的に本体６８内に収納されると共に戻しばね７４と係合関係をなすように位置決めされている。作動停止部分４４は、一端部７０に固定された戻しばね７４及びキャップ７６を有している。キャップ７６は、本体６８を閉鎖し、戻しばね７４が反作用状態で当接する表面を備えている。変形例として、端部７０は、戻しばね７４が当接する取付け肩を備えていても良く、それにより、キャップ７６が不要になる。
【００１２】
図１及び図２を参照すると、弁本体部分４４は、第１の環状端部８０（図２）、第２の環状端部８２（図１）、全体として円筒形の弁作動部分内面８４及び全体として円筒形の弁作動部分外面８６を有する中空の細長い筒体である。弁本体部分４４は、第１の環状端部８０及び第２の環状端部８２にそれぞれ隣接して弁作動部分外面８６に形成された１対の環状保持溝８８を更に有している。弁接触部分５２は、弁（図示せず）の作動のためにこの弁の頂部に摺動可能に接触する表面を有する。
【００１３】
図１に示すように、空動きばね２０が、弁本体部分４４の第２の環状端部８２に取り付けられている。一実施形態では、空動きばね２０は、弧状部分を構成する湾曲本体９８を有している。湾曲本体９８は、ラッシュ調整ねじ端部１０２及びカムピン端部１０４の横に設けられた開放部分１００を有しているが明らかなように空動きばねは螺旋形態（図示せず）を有するのが良く、それにより、空動きばねフック１０２がラッシュ調整ねじ２２の表面２８（図６）に取り付けられ、空動きばねフック１０４はピン３６と同軸であるが、カムフォロア部分の他方の側に配置されたピンに取り付けられる。
【００１４】
再び図１及び図２を参照すると、空動きばね２０は、第２の環状端部８２（図２）周りに重ねられている。空動きばね２０のラッシュ調整ねじ側端部１０２は、ラッシュ調整ねじ２２の表面２８に結合され、カムピン側端部１０４は、カムばねピン３６に結合されている。空動きばね２０は、カムばねピン３６を選択的に付勢してラッシュ調整ねじ２２の表面２８から遠ざける。好ましくは、空動きばね２０は、少なくとも一部が弁作動部分外面８６周りに湾曲した部分コイルばねである。また、好ましくは、空動きばね２０は、弁作動部分外面８６周りに３６０°未満にわたって延びている。カムフォロア部分保持クリップ１６は、保持溝８８内に挿入され、弁アクチュエータ部分１４とカムフォロア部分１２との間の側方隙間を制限する。ばね保持クリップ１８は、空動きばね２０を弁本体部分４４上に保持するために保持溝８８内に挿入されている。
【００１５】
再び図４及び図５を参照すると、ラッチピン７２が、ラッチピン孔１２０と位置合わせ状態で管状本体６８内に位置決めされている。ラッチピン７２は、作動位置（図４及び図５）と作動停止位置（図示せず）との間で動くことができる。
【００１６】
ロッカーアーム組立体１０を作動状態から作動を停止させるために、加圧油が作動停止機構体内に導入され、ラッチピン７２を戻しばね７４の付勢力に抗してキャップ７６に向かって押圧する。ラッチピン７２の円筒形プランジャ部分とアーム部分４６内の円筒形ピン表面１２０との間の隙間又はメカニカルラッシュ（図５）の存在により、ラッチピン７２の動きは、これら表面相互間の摩擦により阻止され、それにより、スムーズな動作が保証される。ラッチピン７２が動いてアーム部分４６との係合状態を解くと、カムフォロア部分１２は、弁作動部分１４に対して自由に動くことができ、それにより、ロッカーアーム組立体１０は作動停止状態（図示せず）になる。カムシャフトが更に回転してローラ４０が押圧されると、カムフォロア部分１２は、弁本体部分４４の軸線回りに回転するが、弁作動部分１４は、回転しない。弁作動部分１４が回転しないので、弁は作動されず、効果的に作動停止される。弁作動部分１４回りのカムフォロア部分１２の相対的回転により、空動きばね２０が偏向され、それにより、エネルギーが蓄えられ、弁作動部分１４とカムフォロア部分１２との間に相対的捩りが引き起こされる。この捩りにより、ローラ４０が押圧されて全体としてカムシャフトと接触状態のままになる。
【００１７】
ロッカーアーム組立体１０を作動停止状態から作動させるため、加圧油を作動停止機構体から取り出し、それにより、戻しばね７４がラッチピン７２を押圧して弁作動部分１４に近づけることができる。ラッチピン７２の円筒形プランジャ部分とアーム部分４６内の円筒形ピン表面１２０との間の隙間又はメカニカルラッシュ（図５）の存在により、ラッチピン７２は、自由にアーム部分４６に入ることができる。弁作動部分１４とカムフォロア部分１２の相対的な回転の向きに応じて、ラッチピン７２の遠位端部は、ラッチピン摺動面５８（図３及び図４）に接触するかアーム部分４６に入るかのいずれかを行うことになる。ラッチピン７２がラッチピン摺動面５８に接触すると、弁作動部分１４は、回転せず、空動きばね２０は、カムフォロア部分１２を押圧してこれがカムシャフトの回転につれて回転するようにようにする。カムフォロア部分１２が回転し、弁作動部分１４が、ラッチピン摺動面５８と接触状態にあるラッチピン７２を回転させないので、カムフォロア部分は、全体として円弧を辿る。カムシャフトが更に回転すると、ラッチピン７２は、円筒形ピン表面１２０に整列してこれに係合し、それによりロッカーアーム組立体１０は、作動状態になる。かくして、ラッチピン７２は、カムフォロア部分１２と弁作動部分１４の相対的回転により、選択的に案内されてアーム部分４６内の上述の円筒形ピン表面１２０と係合関係をなす。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態では、図６及び図７を参照すると理解されるように、カム２４及びツールを用いてピンを回転させることができ、それによりラッチピン７２とアーム部分４６内の円筒形ピン表面１２０との間の側方隙間又はメカニカルラッシュ（図５）を調整する特徴部５４を備えたラッシュ調整ねじ２２が提供されている。この場合、ラッシュ調整ねじ２２は、弁作動部分１４に設けられた番い関係をなすねじ山付き穴内にねじ込まれ、ラッシュ調整ねじ２２のカム側端部２４は、カムフォロア部分１２の停止特徴部６４に係合する。ラッシュ調整ねじ２２を回転させる場合、カム２４の偏心率（図７）は、弁アクチュエータ部分とカムフォロア部分の回転向きが変わり、カムフォロア部分ラッチピン７２とアーム部分４６内の円筒形ピン表面１２０との間の側方隙間又はメカニカルラッシュを変化させるようなものである。ラッシュ調整ねじ２２は、あらかじめ指定されたメカニカルラッシュが得られるまで回される。ラッシュ調整ねじ２２のねじ山２６の一部分に装着された回り止めナット５６を締め付けてラッシュ調整ねじ２２の回転を阻止する。好ましい実施形態では、ラッシュ調整ねじ２２は、空動きばね２０が取り付けられる弁アクチュエータ部分特徴部２８となる。また、動弁装置コンポーネント設計の当業者には明らかなように、ねじ山付き手段以外の手段を用いてカム２４の回転向きを制御して作動停止ロッカーアーム組立体１０のメカニカルラッシュを調整することができる。例えば、カムを、調整後に、回転しないよう溶接、結合又は機械的手段によって固定されるシャフトに取り付けるのが良い。変形例として、カムは、一方のロッカーアーム部分内に設けられた凹部内に押し込まれ、調整後、回転しないよう、溶接、結合又は機械的手段によって固定される。
【００１９】
好ましい特定の実施形態について本発明を説明したが、当業者には多くの変形例及び改造例が明らかであろう。したがって、特許請求の範囲の記載は、かかる全ての変形例及び改造例を含むよう先行技術に対してできるだけ広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の弁作動停止装置を有するロッカーアーム組立体の斜視図である。
【図２】図１のロッカーアーム組立体の背面側斜視図である。
【図３】図２のロッカーアーム組立体の側面図である。
【図４】図３の４−４線矢視断面図であり、弁作動状態にある本発明の弁作動停止装置を示す図である。
【図５】図４の円５で囲んだ部分の詳細図であり、ラッシュ調整ねじカムの偏心率及びロッカーアームのカムフォロア部分と弁アクチュエータ部分との間の隙間又はメカニカルラッシュを示す図である。
【図６】ねじ山付き部分に対するカム部分の偏心率を示すラッシュ調整ねじの斜視図である。
【図７】ねじ山付き部分に対するカム部分の偏心率を示すラッシュ調整ねじの端面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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