(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド（１０）と、ポペット弁（２４）と、カムローブ（２０）が形成されたカムシャフトとを含む、内燃機関用のバルブコントロールシステム（１２）であって、
前記ポペット弁と係合可能な第１のロッカーアーム（２２）と、
前記カムローブと係合可能な第２のロッカーアーム（１８）と、
前記第１および第２のロッカーアームを、前記シリンダヘッドに対しかつ互いにピボット運動させるように、前記シリンダヘッド上に取付ける手段（２８，３０，５０）と、  前記第１のロッカーアームを前記ポペット弁と係合するように付勢し、かつ前記第２のロッカーアームを前記カムローブと係合するように付勢する手段（２６）と、
前記第１および第２のロッカーアームを、前記カムローブによって前記第２のロッカーアームへ加えられる力に応答して一緒に回転するように、選択的に相互に接続する手段（３２）とを有するバルブコントロールシステムにおいて、
前記第１および第２のロッカーアームを取付ける手段は、前記第１のロッカーアーム上に受け止められたピボット部材（５０）を有し、前記ピボット部材には凹の支持面（５４）および凸の支持面（５２）が形成されており、前記第２のロッカーアームには前記ピボット部材の凸の支持面と係合する凹の支持面（３８）が形成されていることを特徴とするバルブコントロールシステム。
【請求項２】
前記ピボット部材（５０）は、円弧状の凸頂面（５２）と、概ね平坦な底面と、前記底面上に形成された実質的に球形のソケット（５４）を有する細長いバーを有し、前記凸頂面は前記第２のロッカーアーム（１８）の凹の支持面（３８）と係合可能である、請求項１記載のバルブコントロールシステム。
【請求項３】
前記シリンダヘッド内に受け止められたラッシュアジャスタ（３０）を含み、前記ラッシュアジャスタには球形のピボット面が形成されており、前記球形のソケットは前記球形のピボット面と係合する、請求項２記載のバルブコントロールシステム。
【請求項４】
前記第１および第２のロッカーアームを選択的に相互に接続する手段は、前記第１のロッカーアームとスライディング係合し、かつ前記カム力に応答して前記第２のロッカーアームによって係合させられる第１の位置と前記第２のロッカーアームにより係合させられない第２の位置との間を移動可能なラッチ部材（６４）を有する、請求項１記載のバルブコントロールシステム。
【請求項５】
前記ラッチ部材を前記第１の位置へ向けて付勢するスプリング手段（６０）を含み、前記スプリング手段は、互いに離れた２つの自由端（７４）を有するワイヤスプリングからなり、前記自由端は前記ピボット部材の両端に隣接して前記ピボット部材に形成された孔（５８）内に受け止められている、請求項４記載のバルブコントロールシステム。
【請求項６】
前記ピボット部材は前記ソケットの領域内に貫通孔（５６）を有し、前記第２のロッカーアームは前記凹の支持面の領域内に貫通孔（１００）を有し、前記ラッシュアジャスタは前記球形のピボット面の領域内にオイルポート（９８）を有し、前記ピボット部材の前記孔、前記第２のロッカーアームの前記孔、および前記オイルポートは実質的に一直線に並んでいる、請求項３記載のバルブコントロールシステム。
【請求項７】
前記ラッチ部材を保持するスライド部材（６６）を含み、前記スライド部材は、前記第１のロッカーアームの対向壁とスライディング係合する対向壁と、前記ピボット部材のためのクリアランスを備えるように形成されたスロット（７６）を有する薄いシート部材を有し、前記スプリング端を受け止める、前記ピボット部材の孔は前記スライド部材の対向壁の外側に配置されている、請求項４記載のバルブコントロールシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の吸気弁や排気弁の動作特性をさまざまな動作モード中に変化させるシステムに関し、特にこのようなシステムのための改良型搭載アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
吸気弁および／もしくは排気弁を選択的に起動および停止したり、あるいは選定されたリフトプロフィールで起動したりすることができるマルチバルブエンジン用可変バルブコントロールシステムが従来技術で知られている。１つの周知のシステムが米国特許第４，１５１，８１７号に示されており、そこには第１のカムプロフィールに関して係合可能な１次ロッカーアームエレメントと、第２のカムプロフィールに関して係合可能な２次ロッカーアームエレメントと、１次および２次ロッカーアームエレメントを相互接続すなわちラッチする手段とが開示されている。
【０００３】
参照としてここに組み入れられている、１９９５年３月２８日に出願された米国特許出願第４１２，４７４号および１９９５年５月１１日に出願された米国特許出願第４３９，５３１号には前記したタイプのシステムが開示されている。このシステムは、特にエンジンバルブを選択的に起動もしくは停止するように作動することができ、かつ、カムと接触するローラを有するインナーロッカーアームと、バルブと係合するアウターロッカーアームであって、インナーおよびアウターロッカーアームは互いに入れ子関係とされエンジンのシリンダヘッド上のピボット点とピボット接触し、ピボット点は静止ラッシュアジャスタの出力プランジャーとすることができるアウターロッカーアームと、インナーおよびアウターロッカーアームが互いに有効にラッチされてバルブを起動するように作動することができるアクティブ位置とインナーおよびアウターロッカーアームが互いに自由に移動してバルブが起動されないインアクティブ位置との間を移動できるスライディングラッチ部材とを具備するラッチ可能なロッカーアームアセンブリを構成している。このアセンブリはさらに、カムとの係合にインナーアームを付勢しバルブとの係合にアウターアームを付勢するためにインナーおよびアウターアーム間に作用するバイアススプリングを含んでおり、インナーおよびアウターアーム間の関係は、ロッカーアームが非ラッチ状態である時にラッシュアジャスタがポンプアップを行わないことを保証するように、プランジャスプリングとラッシュアジャスタの油圧力とを効果的に対抗させている。
【０００４】
前記したシステムでは、入れ子式ロッカーアームの一方はピボット点上に直接ピボット載置され、他方のロッカーアームは一方のロッカーアーム上にピボット載置されている。好ましい例では、ピボット点は静止油圧ラッシュアジャスタの出力プランジャであり、ピボット載置は出力プランジャと一方のロッカーアームとの間および２つのロッカーアーム間に形成された円弧状軸受面によってなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ロッカーアームは好ましくは冷間成形工程（コールドフォーミングプロセス）を使用して製作されるかなり複雑に形成された形状であり、円弧状軸受面は圧印（coining;コイニング）により形成されるため、前記した構成はロッカーアームアセンブリに対しては満足なものではあるが、一方のロッカーアームに必要な両方の軸受面、特にラッシュアジャスタプランジャと係合可能な凹面および他方のロッカーアームの対応する凹面と係合可能な凸面を、正確かつ経済的に圧印（コイニング）するのは困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した問題点を克服するために、本発明は、元の構造に、第１のロッカーアームの円弧状支持面が、ロッカーアームへと組み立てられる個別のピボット部材上に形成されているという、改良を加えている。個別の部材を使用することにより、第１、第２のロッカーアームおよびラッシュアジャスタの出力部材間の関係をより正確にしながらコイニングプロセス（圧印工程）を著しく単純化することができる。
【０００７】
本発明によるもう１つの改良箇所は、前記したロッカーアームシステムの好ましい例のカムフォロアを画定するニードルローラアセンブリへの潤滑手段が含まれていることである。これは、ピボット点領域内でピボットバーおよびロッカーアーム内に、ラッシュアジャスタ給油源からのオイルを計るラッシュアジャスタプランジャ内に形成されたポートに通じている油路を設け、かつピボット領域からローラアセンブリまで伸びる油路を設けることにより達成される。
【０００８】
この発明の目的および利点は、図面を伴う以下の説明から明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
主として図１および図２に本発明のバルブコントロールシステム１２を組み込んだオーバヘッドカム型内燃機関のシリンダヘッド１０の一部を示す。この図に示されるように、コントロールシステム１２は特にエンジンバルブを選択的に起動もしくは停止するように改造されたタイプであって、バルブを開くように作動するアクティブモードとバルブが開かれないインアクティブモードとの間を移動できるロッカーアームアセンブリ１４と、ロッカーアームアセンブリをそのアクティブおよびインアクティブモード間で移動させるように作動するアクチュエータアセンブリ１６とを具備している。
【００１０】
ロッカーアームアセンブリ１４はエンジンのバルブ起動カム２０と係合可能であるインナーアームアセンブリ１８と、常時スプリング２５により閉じられたままであるポペット弁２４と係合可能であるアウターアーム２２と、カム２０との係合にインナーアームを付勢し、バルブ２４だけでなく、静止ラッシュアジャスタ３０のプランジャ２８との係合にアウターアームを付勢するためにインナーおよびアウターアーム間に作用するバイアススプリング２６と、コントロールシステムのアクティブモードを定義したりそれらをアンラッチしてインアクティブモードを定義するためにアウターアーム上にスライド可能に受け止められ、インナーおよびアウターアームを互いにラッチするのに効果的であるラッチ部材３２とを具備している。この発明の好ましい形態では、アウターアーム２２はプランジャ２８上にピボット載置され、インナーアーム１８はアウターアーム２２上にピボット載置されている。ラッシュアジャスタ３０の構造および機能はよく知られておりここでは詳細な説明は行わない。またロッカーアームアセンブリは固定ピボット点や油圧ラッシュアジャスタ以外のラッシュ調整手段上にも載置できることが自明であろう。
【００１１】
好ましくは、インナーアーム１８は一般的にＵ字型の押しつぶされた構造であり、間隔のとられた壁と、Ｕ字のベースの接触エレメント３４と、中央背骨部３６とを有している。この背骨部３６は、後記するようなアウターアームと接触する凹の支持面３８と、スプリング受け止めエレメント４０との形状にてアームのピボット点を定義する。一直線とされたボアが、ニードルローラアセンブリ４４の軸４２を受け止めるために壁内に形成されている。さらに、以下に詳述するように、接触エレメント３４には、アウターアーム２２およびラッチ部材３２と相互作用するラッチ面が形成される。
【００１２】
アウターアーム２２は一般的に、間隔のとられた一対の側壁と、スプリング受け止めエレメントを形成する第１の端部４６と、バルブ接触パッドを形成する第２の端部４８とを有する平面外観の矩形部材である。
【００１３】
本発明によればピボットバー５０は、プランジャ２８およびインナーアーム３０とに係合する軸受面を形成するように、アウターアーム２２の側壁内に形成された開口を介して受け止められている。ピボットバーは、インナーアームの軸受面３８に対するピボット面を形成する円弧状上面５２（端面）と、平坦な底面とを有する矩形部材であり、（図３を参照して）プランジャ２８のボール端と係合する凹軸受面を形成する一般的に球形のソケット５４を中央に配置させている。さらに、以下に詳述するように、ソケット部を貫通してオイルポート５６が形成されており、アクチュエータバイアススプリング６０の両端を保持するための孔５８がその両端近くに形成されている。
【００１４】
システム１２を組み立てる場合には、図２に明示するようにインナーおよびアウターアームは互いに入れ子式とされる。ニードルローラアセンブリ４４がインナーアームの壁間に、その壁に形成されたボア内に滑りはめされているローラ軸４２で受け止められ、インナーおよびアウターアームの隣接壁は、くい（staking）のような明確な保持手段を必要としないように動作中に軸４２が常にアウターロッカーアームの壁と接触するように配置されている。
【００１５】
組み立てられたロッカーアームがエンジン内に取り付けられると、ピボットバー５０のソケット部５４はラッシュアジャスタ３２のプランジャ２８上に配置され、ラッシュアジャスタ３２はインナーアーム１８のローラアセンブリ４４をカム２０と接触させアウターアーム２２の接触パッド４８をバルブ２４と接触させる。スプリング２６は、カム２０との係合に（ローラ４８を介して）インナーアームを付勢し、バルブ２４およびプランジャ３０との係合にアウターアームを付勢するように、インナーおよびアウターアーム間でエレメント４０，４６上に受け止められている。
【００１６】
コントロールシステム１２は、アクチュエータアセンブリ１６によりそのアクティブおよびインアクティブモード間で変化し、そのアクチュエータアセンブリ１６はラッチアセンブリ３２およびアクチュエータ６２を含んでいる。
【００１７】
ここに説明する例では、ラッチアセンブリはアウターアームの頂面に沿ってスライドしインナーアームの接触エレメント３８と係合可能である平板６４を具備している。平板６４はアウターアームを跨ぐスライド部材６６によりアウターアーム上のそのラッチ位置内に維持される。図２を参照して、スライド部材はシートメタル部品であり、このシートメタル部品は、保持のために平板を曲げてなる第１対のタブ６８（図２に１個のみ示す）と、アウターアームに沿って矢印方向にスライドする位置の中にスライド部材を維持する第２および第３対のタブ６９，７０（図２に各１個のみ示す）と、アクチュエータアセンブリ１６によって係合される１対の外向き耳部７２とを有する。ラッチアセンブリは、アクチュエータスプリング６０によって常に係合した位置へと付勢されており、そのアクチュエータスピリングは、ピボットバーの孔５８へ挿入された１対の端部７４と、耳部７２の背面と係合状態の１対のループ７５（図１参照）とを有するヘアピン型トーションスプリングである。スライド部材のスロット７６はピボットバーを通過する動きを許容する。この例では、スプリング端部７４はスライド部材の各側面の外側のバー５０内に受け止められており、そのバー５０はピボットバーをロッカーアーム内に保持し、かつスライド部材の側面をアウターアーム２２の側壁に対して保持するように働く。
【００１８】
図１および図２に示すように、ラッチアセンブリ３２はそのアクティブ位置すなわちインナーアームにより係合された平板６４との係合位置で示されている。この位置において、示された基底円位置の外側をカム２０が回転すると、ローラ４４上のカム２０の力が平板６４を介してアウターアーム２２へ、およびバルブ２４へ伝達され、バルブを開放位置へ動かす。
【００１９】
アクティブモードからインアクティブモードへ変化させるために、ラッチアセンブリ３２は、アクチュエータ６２によりここに示されているように右方へ動かされ、インナーアームの接触エレメント３４との係合の解除に平板６４をスライドさせる。ラッチが係合解除されると、インナーアームに対するカムの力がアウターアームではなくスプリング２６へ伝達され、バルブは閉じた位置にとどまる。
【００２０】
この実施例では、ラッチ部材アセンブリ３２をシフトさせるのに多種の起動構造を使用できるため、アクチュエータ６２は幾分略示されたおり、実際に利用される構造は本システムを取り付ける特定エンジンのスペースおよび載置する際の制約によって決まる。ここに示すように、アクチュエータ６２はエンジンに適切に取り付けられたブラケット部材と、このブラケットに取り付けられた電磁石アセンブリ８０と、磁石フレーム上にピボット載置され、電磁石が作用されると図１から見て反時計回りに回転するプレート８２とを具備している。プレート８２の自由端は、スライド部材の耳部７２と係合するように分岐され（図示せず）、ロッカーアームアセンブリをそのアクティブ位置からインアクティブ位置へ変えるために図示するように右方へ起動部材３２を移動させる。電磁石アセンブリとプレート８２間に作用する圧縮スプリング８４は図１に示す位置へそのプレートを付勢する。プレート８２のクリアランス孔８８を介して受け止められ磁石アセンブリ内へねじ込まれるねじ８６は、プレートの角度位置を設定して時計回りの動きを制限するストッパーとなっている。
【００２１】
ここに示すように、ロッカーアームアセンブリは、接触エレメント３４とプレート６４間の最大クリアランスの精密な設定を可能とする調整アセンブリ９０を含んでいる。調整アセンブリは、インナーアームのスプリング受け止めエレメント４０の下に延在してそこへもたれるアウターアーム２２の一部分９４を通してねじ込まれるねじ９２を具備している。ロックアウト９６は、そのねじの調整位置を維持する。
【００２２】
本発明のその他の形態によれば、ローラベアリングアセンブリ４４の適切な潤滑を保証する手段が提供される。油圧ラッシュアジャスタの設計における通常の慣行に従って、ラッシュアジャスタ３０へ給油するヘッド１０内のオイルギャラリ（不図示）に通じるプランジャ２８内に定量オイルポート９８が形成される。ピボットバー内の孔５６およびアウターアームの背骨３６内に形成された孔１００により、プランジャ３０から、ローラアセンブリ４４に隣接するインナーアーム１８の壁間の領域への定量オイルの流路が提供される。
【００２３】
以上説明した形態による本発明は、ラッチ可能なロッカーアームアセンブリの搭載を改善する。その発明を要約すると、ピボットバー５０は第１のロッカーアーム２２を横切貫通して受け止められ油圧ラッシュアジャスタ３０の出力部材２８もしくは他のピボット部材と係合可能である。ピボットバーは第２のアーム１８上に形成された凹の支持面３８と係合可能な円弧状の凹上面５２およびその底面に形成された球形ソケット５４を有し、球形ソケットはピボット部材上に形成された球形端部と係合可能である。本発明の他の形態によれば、ピボットバーはロッカーアームアセンブリをラッチされた位置へ付勢するトーションスプリング６０の両端のアンカー点として働きその中に形成された孔５６が第２のロッカーアームに形成された孔１００およびピボット部材に形成されたオイルポート９８と組み合されて第２のロッカーアームのローラベアリングアセンブリ４４を受け止める領域へ潤滑油を向ける配路を提供する。
【００２４】
【発明の効果】
この発明は、第１のロッカーアームの円弧状支持面が、ロッカーアームへ組み立てられる独立したピボット部材上に形成されるという点で、もとの設計に改良箇所を与えている。独立した部材を使用することにより、第１、第２のロッカーアームおよびラッシュアジャスタの出力部材間の関係をより正確にしながらコイニングプロセス（圧印工程）を著しく単純化することができる。
【００２５】
本発明によるもう１つの改良箇所は、前記したロッカーアームシステムの好ましい例のカムフォロアを画定するニードルローラアセンブリへの潤滑手段が含まれていることである。これは、ピボット点領域内でピボットバーおよびロッカーアーム内に、ラッシュアジャスタ給油源からのオイルを計るラッシュアジャスタプランジャ内に形成されたポートに通じている油路を設け、かつピボット領域からローラアセンブリまで伸びる油路を設けることにより達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだラッチ可能なロッカーアームシステムの断面図である。
【図２】図１のロッカーアームシステムの斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿った本発明のピボット部材の断面図である。
【符号の説明】
１０  シリンダヘッド
１２  バルブコントロールシステム
１４  ロッカーアームアセンブリ
１６  アクチュエータアセンブリ
１８  インナーアームアセンブリ
２０  バルブ起動カム
２２  アウターアーム
２４  ポペット弁
２５  スプリング
２６  バイアススプリング
２８  プランジャ
３０  ラッシュアジャスタ
３２  ラッチ部材
３４  接触エレメント
３６  背骨部
３８  凹の支持面
４０  スプリング受け止めエレメント
４２  軸
４４  ニードルローラアセンブリ
５０  ピボットバー
５４  球形ソケット
５６  オイルポート
６０  アクチュエータバイアススプリング
６２  アクチュエータ
６４  平板
６８，６９，７０  タブ
７２  耳部
７８  ブラケット部材
８０  電磁石アセンブリ
８２  プレート
８４  圧縮スプリング
８６，９２  ねじ
９０  調整アセンブリ
９８定量オイルポート
【図１】
0003943639.tif 000002
【図２】
0003943639.tif 000003
【図３】
0003943639.tif 000004