JP5835817B2 - 蝶番式ロッカーアーム及び蝶番式ロッカーアームを含む開弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、概してロッカーアームに関する。

参照により援用する特許文献１に、弁を開閉させるロッカーアームを含む開弁機構が開示されている。特許文献１には、油圧移動可能なピストンを設けて、ロッカーアームとカムのみを用いた場合とは異なるタイミングで、弁の開閉を行うことが望ましいこともあると開示されている。

米国特許出願公開第２０１０／００７１６４３号明細書 米国特許出願公開第２００９／０２６６３１７号明細書

本発明者は、ロッカーアーム上の利用可能な空間は限られているため、多くの状況においてこのようなピストンを設けることが困難になることを見出した。このような問題に対処することが望ましい。

本発明の第１の態様によれば、蝶番式ロッカーアームは、ロッカーシャフトを受ける第１の開口と第１の接触面とを備える第１のウィングと、ロッカーシャフトを受ける第２の開口を備える第２のウィングとを含み、第２のウィングは第２の接触面を備え、第１及び第２のウィングがロッカーシャフトに取り付けられると、第１の接触面と第２の接触面とが互いに接触し、その結果、ロッカーシャフトの軸を横断する方向に力を伝達するようになっている。

本発明の別の態様によれば、開弁機構は、力に抗して第１の弁位置から第２の弁位置へと移動可能な弁を備える弁機構と、ロッカーシャフトと、ロッカーシャフトに枢動可能に取り付けられる第１のウィング及び第１の接触面とロッカーシャフトに枢動可能に取り付けられると共に第２の接触面を備える第２のウィングとを含む蝶番式ロッカーアームであって、第１の接触面と第２の接触面が互いに接触し、その結果、ロッカーシャフトの軸を横断する方向に力を伝達して、蝶番式ロッカーアーム上の第３の接触面が弁機構に接触して力に抗して弁を第１の弁位置から第２の弁位置へと移動させるようになっている蝶番式ロッカーアームとを含む。

同様の符号で同様の要素を示す図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより、本発明の特徴と利点をよく理解することができる。

接触位置に枢動したロッカーアームのウィングを示す、本発明の一態様に従った蝶番式ロッカーアームの斜視図である。 非接触位置に枢動したロッカーアームのウィングを示す、本発明の一態様に従った蝶番式ロッカーアームの斜視図である。 本発明の一態様に従った蝶番式ロッカーアームの分解斜視図である。 本発明の一態様に従った開弁機構の部分断面斜視図である。 本発明の一態様に従った開弁機構の斜視図である。

図１〜３に、本発明の一態様に従った蝶番式ロッカーアーム２１を示す。蝶番式ロッカーアーム２１は、ロッカーシャフト２７（図４）を受ける第１の開口２５と第１の接触面２９とを備える第１のウィング２３を含む。蝶番式ロッカーアーム２１は、更に、ロッカーシャフトを受ける第２の開口３３と第２の接触面３５とを備える第２のウィング３１を含む。第１及び第２のウィング２３及び３１がロッカーシャフトに取り付けられると、第１の接触面２９と第２の接触面３５とが図１に示すように互いに接触し、その結果、ロッカーシャフトの軸を横断する方向に力Ｆ１を伝達するようになっている。第１及び第２のウィング２３及び３１はロッカーシャフトの周りにおいて互いに枢動可能なので、第１及び第２の接触面２９及び３５は、特に第１及び第２のウィングの一方又は両方を枢動させることによって互いに接触解除も可能である。

第１の接触面２９と第２の接触面３５の少なくとも一方は、蝶番式ロッカーアーム２１上においてシリンダ３９内に移動可能に設置されるピストン３７の表面である。図４に、第１のウィング２３上に設けられるシリンダ３９とピストン３７とを示すが、シリンダを第２のウィング３１上に設けることも、或いは、シリンダとピストンを第１及び第２の両方のウィングに設けることもできる。ピストン３７は通常、油圧駆動されるが、空気圧駆動又はソレノイド等を用いた電気駆動等のその他の方法でも駆動できる。ピストン３７は、逆止め弁（図示せず）で制御されることによって、弁が開き且つ力がピストンから除去されるとシリンダ３９が作動油で満たされ、弁が開き且つ力がピストンに加わると作動油がシリンダから排出され、弁が閉じられ且つシリンダが満たされるとピストンが外方延出位置に固定される。例えば図１〜３に示すように、第１のウィング２３には、車軸４５に回転可能に取り付けられるローラーカム４３を含み得るカムフォロワ４１を備えてよい。

第２のウィング３１は、第３の接触面に加えられる力が第２のウィングを第１のウィング２３から独立的に枢動させるように構成される第３の接触面４７を含む。第３の接触面４７は様々な形態をとり得るが、図１〜５には、第２の開口３３の軸に対して平行に延在するロッド４９の一部分として示されている。

蝶番式ロッカーアーム２１は、例えば図４及び５に示すような開弁機構５１に使用可能である。開弁機構５１は、ばね（図示せず）による力等の力Ｆ２に抗して、図５に示すように、第１の弁位置（ガスケット５５ａ及び５５ｂに対する閉位置等）からガスケットに対する開位置等の第２の弁位置へと移動可能である弁５３ａ及び５３ｂ（図５）を含んでよい。図５に示す特定の開弁機構５１は、２つの弁５３ａ及び５３ｂに付随する２つの弁棒５９ａ及び５９ｂに接続されるヨーク又はブリッジ５７を含むが、開弁機構は、１つ以上の弁とその付属部品を含み得る。ブリッジに接続される複数の弁を含む開弁機構は、こうした機構への使用を含めて、いずれも参照により援用される特許文献２及び特許文献１に開示されている。

開弁機構５１はロッカーシャフト２７を含む。ロッカーシャフト２７に枢動可能に取り付けられると共に第１の接触面２９を備える第１のウィング２３と、ロッカーシャフトに枢動可能に取り付けられると共に第２の接触面３５を備える第２のウィング３１とを含む蝶番式ロッカーアーム２１が設置される。第１の接触面２９と第２の接触面３５とは、互いに接触することによって、ロッカーシャフトの軸Ａを横断する方向に力を伝達して、蝶番式ロッカーアーム２１上の弁機構接触面６１がブリッジ５７上の接触面６３に接触すると共に力Ｆに抗して弁５３ａ及び５３ｂを第１の弁位置から第２の弁位置へと移動させるようになっている。

第２ロッカーアーム６５は、ロッカーシャフト２７に枢動可能に取り付けられると共に、第４の接触面６７を含み得る。第２ロッカーアーム６５は、第１の第２ロッカーアーム位置と第２の第２ロッカーアーム位置との間で枢動可能であり、第２ロッカーアームが第１の第２ロッカーアーム位置から第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると、第４の接触面６７がブリッジの接触面６３に接触する状態でブリッジ５７に接触して、弁５３ａ及び５３ｂを力Ｆ２に抗して第１の弁位置から第２の弁位置へと移動させるように構成される。

第２ロッカーアーム６５は第５の接触面６９を含み得る。第５の接触面６９と蝶番式ロッカーアーム２１の第３の接触面４７とは、第２ロッカーアームが第１の第２ロッカーアーム位置から第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると、第５の接触面６９と第３の接触面４７とが図４に示すように互いに接触して、ロッカーシャフト２７の軸を横断する方向の力Ｆ３が第２ロッカーアームと蝶番式ロッカーアームとの間で伝達されるように構成される。このため、第２ロッカーアーム６５が第１の第２ロッカーアーム位置から第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると、第３の接触面４７が設けられる蝶番式ロッカーアーム部分（図１〜５では第２のウィング３１）は、第２ロッカーアームと一緒に枢動する。

図４及び５に示す開弁機構５１により、第２ロッカーアーム６５が第１の第２ロッカーアーム位置から第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると共に第２ロッカーアームの第４の接触面６７がブリッジ５７上の接触面６３に接触すると、弁５３ａ及び５３ｂのいずれもが力Ｆ２に抗して第２ロッカーアーム６５により移動する。第２ロッカーアーム６５の第４の接触面６７をブリッジ５７に接触させることで、両方の弁５３ａ及び５３ｂがブリッジの中央部分でブリッジに接触すること等によって力Ｆ２に抗して移動するように構成することができる。第２ロッカーアーム６５が第１の第２ロッカーアーム位置から第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると、その第５の接触面６９が蝶番式ロッカーアーム２１上の第３の接触面４７に接触することによって、蝶番式ロッカーアームの弁機構接触面６１もブリッジ５７の接触面６３に接触する。但し、第２ロッカーアーム６５が第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動する度に、接触面６１がブリッジ５７の接触面６３に接触する必要はない。

ピストン３７がシリンダ３９内に引き込まれているときは、第２ロッカーアーム６５が蝶番式ロッカーアーム２１に接触して蝶番式ロッカーアーム上の弁機構接触面６１をブリッジ５７上の接触面６３の方へと枢動させると、弁機構接触面６１はブリッジの接触面６３との接触を回避するように、又は、接触面６３が第２ロッカーアーム６５の第４の接触面６７との接触により移動する位置を超えて接触面６３を移動させることなしに接触面６３に接触するように配置される。しかし、ピストン３７がシリンダ３９から延出しているときは、力Ｆ１（図１）が第２のウィング３３及び弁機構接触面６１を、第２ロッカーアーム６５のみによって移動する点を超えて移動させ、その結果、両方の弁、又は、弁機構接触面６１がブリッジ５７の接触面６３に接触する位置に応じて一方の弁が移動する。図５に示す開弁機構５１において、弁機構接触面６１は、第４の接触面６７がブリッジの接触面６３に接触する点よりも内側寄りでブリッジ５７の接触面６３に接触する。その結果として、ピストン３７がシリンダ３９から延出しているときは、蝶番式ロッカーアーム２１の弁機構接触面６１は、弁５３ａのみがピストンの延出の影響を受けるように、ブリッジの接触面６３に接触する。

更に、蝶番式ロッカーアーム２１上のカムフォロワ４１と第２ロッカーアーム６５上のカムフォロワ（図示せず）とに接触するカム軸７１（図４及び５）上のカムは、蝶番式ロッカーアームを第２ロッカーアームから独立的に枢動させることができるように構成可能であることが理解されるであろう。これにより、第２ロッカーアームの第４の接触面６７とブリッジの接触面６３との間に接触がないときに、蝶番式ロッカーアーム２１の弁機構接触面６１とブリッジ５７の接触面６３とを接触させることができる。

本願において、「含む」等の用語の使用は限定的ではなく、「備える」等の用語と同じ意味を有することを意図するものであって、その他の構造、材料、又は作用の存在の排除を意図することはない。同様に、「できる」又は「よい」等の用語の使用は限定的ではなく、構造、材料、又は作用が必須ではないことを表すものであるが、こうした用語が用いられていないことが、構造、材料、又は作用が不可欠であることを表すものではない。構造、材料、又は作用は、現在のところ不可欠であると考えられる程度に不可欠であると認められる。

好適な実施形態に従って本発明を図示及び説明したが、明らかなように、特許請求の範囲に記載の本発明から逸脱することなしに、改変及び変更を加えることができる。

Claims (9)

1. 力に抗して第１の弁位置から第２の弁位置へと移動可能な弁を備える弁機構と、
   ロッカーシャフトと、
   蝶番式ロッカーアームであって、
   前記ロッカーシャフトに枢動可能に取り付けられるように前記ロッカーシャフトを受ける円形の第１の開口と第１の接触面を備える第１のウィングと、
   前記ロッカーシャフトに枢動可能に取り付けられるように前記ロッカーシャフトを受ける円形の第２の開口と第２の接触面を備える第２のウィングとを含み、
   前記第１及び第２のウィングが前記ロッカーシャフトに取り付けられると、前記第１の開口と前記第２の開口とが同軸をなし、前記第１の接触面と前記第２の接触面とは互いに接触し、その結果、前記ロッカーシャフトの軸を横断する方向に力を伝達することによって、該蝶番式ロッカーアーム上の第３の接触面が前記弁機構に接触し、前記力に抗して前記弁を前記第１の弁位置から前記第２の弁位置へと移動させるようになっている蝶番式ロッカーアームと、
   を含む、開弁機構において、
   前記ロッカーシャフトに枢動可能に取り付けられると共に第４の接触面を備える第２ロッカーアームを含み、前記第２ロッカーアームは、第１の第２ロッカーアーム位置と第２の第２ロッカーアーム位置との間で枢動可能であると共に、前記第２ロッカーアームが前記第１の第２ロッカーアーム位置から前記第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると、前記第４の接触面により前記弁機構に接触して、前記弁を前記力に抗して前記第１の弁位置から前記第２の弁位置へと移動させるように構成され、
   前記第２ロッカーアームは第５の接触面を含み、前記第５の接触面と前記第３の接触面とは、前記第２ロッカーアームが前記第１の第２ロッカーアーム位置から前記第２の第２ロッカーアーム位置へと枢動すると、前記第５の接触面と前記第３の接触面とが互いに接触して、前記ロッカーシャフトの前記軸を横断する方向の第２の力が前記第２ロッカーアームと前記蝶番式ロッカーアームとの間で伝達されるように構成される、
   開弁機構。
2. 前記第１の接触面と前記第２の接触面との少なくとも一方は、前記蝶番式ロッカーアーム上においてシリンダ内に移動可能に設置されるピストンの表面である、請求項１に記載の開弁機構。
3. 前記第１の接触面は前記ピストンの前記表面であり、前記シリンダは前記第１のウィングに設けられる、請求項２に記載の開弁機構。
4. 前記第１のウィングはカムフォロワを含む、請求項３に記載の開弁機構。
5. 前記ピストンは油圧駆動される、請求項２に記載の開弁機構。
6. 前記第２のウィングは、前記第３の接触面に加えられる力が前記第２のウィングを前記第１のウィングから独立的に枢動させるように構成される第３の接触面を含む、請求項１に記載の開弁機構。
7. 前記第３の接触面は前記第２の開口の軸に対して平行に延在するロッドの一部分である、請求項６に記載の開弁機構。
8. 前記第１のウィングはカムフォロワを含む、請求項１に記載の開弁機構。
9. 前記カムフォロワはローラーカムを含む、請求項８に記載の開弁機構。

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