KR20080070011A

KR20080070011A - 듀얼 리프트 로커 암 래치 메커니즘 및 그의 액추에이션장치

Info

Publication number: KR20080070011A
Application number: KR1020087011978A
Authority: KR
Inventors: 오스틴 알. 저페이스; 앤드류 피. 해르멘; 키난 엘. 처치
Original assignee: 이턴 코포레이션
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2008-07-29
Anticipated expiration: 2026-11-20
Also published as: WO2007057769A3; EP1957763B1; US20070283914A1; JP2009516806A; US20070186890A1; CN101310095A; WO2007057769A2; US7798112B2; US7484487B2; ATE553285T1; EP1957763A2; KR101314905B1; JP5203957B2

Abstract

밸브 제어 시스템은 제1 캠 프로필 및 제2 캠 프로필을 갖는 캠 샤프트를 포함하는데, 상기 밸브 제어 시스템은 제1 캠 프로필과 맞물리는 제1 캠 종동부(15)를 갖는 제1 로커 암(13), 및 제2 캠 프로필이 맞물리는 제2 캠 종동부(23,25)를 갖는 제2 로커 암(17)을 포함하는 로커 암 어셈블리(11)를 포함한다. 엔진은 가압된 유체의 소스를 제공하도록 동작할 수 있는 지렛대 위치(P)를 포함하며, 제1 로커 암은 래치된 조건(도6) 및 래치 해제된 조건 사이에서 움직일 수 있는 래치 부재(47)를 포함한다. 래치 부재는 챔버(51)에서 유체 압력에 의해 래치된 조건을 향하여 바이어싱되며, 제1 로커 암은 압력 소스와 오픈 유체 연통하는 제1 단부(57), 및 압력 챔버(51)와 오픈 유체 연통하는 제2 단부(59)를 갖는 유체 통로(55)를 한정한다.

밸브 제어 시스템, 로커 암 어셈블리, 캠 프로필, 종동부, 래치 부재

Description

듀얼 리프트 로커 암 래치 메커니즘 및 그의 액추에이션 장치{DUAL LIFT ROCKER ARM LATCH MECHANISM AND ACTUATION ARRANGEMENT THEREFOR}

본 발명은 엔진 선반두(poppet) 밸브의 움직임이 캠 샤프트(cam shaft)의 회전에 응답하여 제어되는 유형의 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템에 관한 것이고, 특히, 캠 샤프트가 높은 리프트 부분 및 낮은 리프트 부분 둘 다를 포함하는 캠 프로필을 갖는 밸브 제어 시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 (캠 프로필의 높은 리프트 부분 및 낮은 리프트 부분에 각각 맞물리는) 높은 리프트 캠 종동부(follower) 및 낮은 리프트 캠 종동부 둘 다를 갖는 유형의 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리를 포함하는 밸브 제어 시스템에 관한 것이다. "높은 리프트(high lift)" 및 "낮은 리프트(low lift)"라는 용어가 엔진 선반두 밸브용 밸브 제어 시스템에 관하여 사용될 때 여러 수단을 가질 수 있을지라도, 본 발명의 범위 내에서, 필요로 되는 모든 것은 하나의 캠 프로필이 엔진 선반두 밸브의 상대적으로 높은 리프트를 제공할지라도, 다른 캠 프로필은 엔진 선반두 밸브의 상대적으로 낮은 리프트를 제공한다는 것이다. 본 발명의 범위 내에서, "낮은 리프트"는 실제로 제로 리프트를 포함할 수 있거나, 제로 리프트보다 큰 일부 제한된 양을 포함할 수 있지만, 다소(또는 실질적으로) "높은 리프트"보다는 적은 양이다.

현재 널리 공지된 기술 유형의 전형적인 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리(dual lift rocker arm accembly)에서, 외부 로커 암 및 내부 로커 암이 제공되는데, 이러한 두 개의 로커 암은 전형적으로 그의 하나의 축 단부를 향하여 서로에 대해 피벗(pivot)할 수 있게 연결된다. 게다가, 전형적인, 종래 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리는 내부 로커 암을 외부 로커 암에 래치하도록 동작 가능한 어떤 종류의 래치 메커니즘을 포함하여, 두 개의 로커 암이 유압식 래쉬 조정기(hydraulic lash adjuster)의 볼 플런저(ball plunger)와 같은 지렛대 위치(fulcrum location)를 중심으로 일치하여 움직인다. 상술된 이런 "래치된(latched)" 조건은 필수적이지는 않지만, 전형적으로 밸브 제어 시스템의 동작의 높은 리프트 모드에 대응할 것이다. 래치 메커니즘이 "래치 해제된" 조건에 있을 때, 내부 및 외부 로커 암은 서로에 대해 피벗이 자유롭고, 이런 래치 해제된 조건은 필수적이지는 않지만 전형적으로 밸브 제어 시스템의 동작의 낮은 리프트 모드에 대응할 것이다.

듀얼 리프트, 래치 가능한 로커 암 어셈블리들은 미국 특허 제 5,524,580호; 5,584,267호; 및 5,697,333호에서 도해되어 설명되는데, 이들 전부는 본 발명의 양수인에게 양도되며, 참조의 방법으로 본원에 통합된다.

상기 통합된 특허의 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리에서, 래치 메커니즘의 동작을 제어하는 어떤 종류의 전자기 액추에이터(electromagnetic actuator)가 제공된다. 래치 메커니즘의 이러한 전자기 액추에이터가 일반적으로 만족스러운 방법으로 동작한다고 발견되었을지라도, 각각의 로커에 대한 별도의 전자기 액추에이터에 기인하는 요구는 전체 밸브 제어 시스템의 비용에 실질적으로 부가될 것이고, 여러 애플리케이션에서, 전형적인 엔진 실린더 헤드에서 사용하기 위한 것보다 "패키징(packaging)"을 위해 더 많은 공간이 필요로 될 것이다.

당업자는 듀얼 리프트 로커 암의 래치 메커니즘을 위한 액추에이션 수단을 제공하도록 시도하는데, 이는 유압식 압력을 사용함으로써, 상술된 종래 문제점들을 극복할 것이다. 특히, 당업자는 래치 메커니즘을 제어하기 위해서, 로커 암 어셈블리를 위한 지렛대 위치의 역할을 하는 유압식 래쉬 조정기의 플런저 내에 가변 유압식 압력을 사용하도록 시도한다. 이러한 액추에이션 장치는 미국 특허 제 5,544,626호 및 6,668,779호에서 도해되어 설명되며, 이들 둘 다는 참조의 방법으로 본원에 통합된다.

상기 통합된 특허의 로커 암 어셈블리들이 바로 앞 문단에서 래치 메커니즘의 실질적으로 개선된 액추에이션을 위해 적어도 전위를 제공할지라도, 래쉬 조정기로부터 래치 메커니즘으로 저압 (제어) 유체를 전달하기 위한 요구가 로커 암 어셈블리의 디자인을 다소 복잡하게 한다. 이는 특히 밸브 제어 시스템의 최상의 가능한 전체 성능을 성취하기 위해서, 주의되어야만 하는 로커 암 어셈블리들에 대한 여러 다른 디자인 기준이 있다는 것이 인식되어야 할 때 이상적이다. 예를 들어, 밸브 제어 시스템의 다이나믹 양상을 개선하기 위해서, 로커 암 어셈블리의 관성을 감소시키는 것이 바람직하다. 관성을 감소시키는 하나의 방법은 지렛대 위치에 가능한 근접하게 로커 암 어셈블리의 주요부를 대부분 위치시키는 것이다. 그러므로 내부 및 외부 로커 암 사이에, 지렛대 위치에 근접하게 위치된 피벗 축이 있어서, 서로에 대해 로커 암을 바이어싱하는 토션 스프링(torsion spring)이 또한 지렛대 위치에 근접할 수 있다.

불행하게도, 상기 통합된 미국 특허 제 6,668,779호의 듀얼 로커 암 어셈블리에서, 래치 메커니즘을 제어하기 위해 유압식 래쉬 조정기로부터 제어 유체를 사용하기 위해서, 피스톤 부재(이들의 유일한 기능은 제어 압력의 변화에 응답하여 움직임)를 부가할 필요가 있는데, 피스톤 부재의 움직임은 피스톤 부재의 움직임에 응답하여 래치 메커니즘을 이동시키는 것과 다른 기능은 없는, 별도의 슬라이더 요소에 의해 로커 암 어셈블리의 대향하는 단부에서 피스톤 부재로부터 래치 메커니즘으로 전달된다. 어셈블리의 관성 및 부가된 질량뿐만 아니라, '779호 특허의 로커 암 어셈블리에서 장치의 복잡성 및 부가된 비용은 상업적으로 덜 바람직한 전체 어셈블리를 만든다.

따라서, 본 발명의 목적은 엔진 선반두 밸브를 제어하는, 개선된 밸브 제어 시스템을 제공하는 것이고, 시스템은 종래 기술의 상술된 단점을 극복할 수 있는 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리를 포함하는 유형이다.

본 발명의 특정한 목적은 래치 메커니즘이 유압식 래쉬 조정기로부터 가압된 유체에 의해 제어되지만, 래치 메커니즘의 움직임 내로 유체 압력에 변화를 전달하기 위해서 실질적인 부가 구조, 비용 및 중량이 필요로 되지 않는 개선된 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리가 제공되는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적은 실린더 헤드, 오픈(open) 피스톤 및 클로즈(closed) 피스톤 사이의 실린더 헤드에 관하여 움직일 수 있는 선반두 밸브 및 제1 캠 프로필 및 제2 캠 프로필이 자신의 위에 형성된 캠 샤프트를 포함하는 유형의 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템이 제공됨으로써 성취된다. 밸브 제어 시스템은 제1 캠 프로필과 맞물리는 제1 캠 종동부 및 제2 캠 프로필과 맞물리는 제2 캠 종동부를 갖는 제1 로커 암을 포함하는 로커 암 어셈블리를 갖는다. 밸브 제어 시스템은 또한 가압된 유체의 소스를 제공하기 위해 동작 가능한 지렛대 위치를 포함한 실린더 헤드를 갖는다. 제1 로커 암은 그의 제1 축 단부를 향하여 지렛대 위치와 피벗 맞물림을 위해 적응된 지렛대 표면을 한정한다. 제1 로커 암은 또한 근접한 지렛대 표면, 피벗 위치를 한정하고, 이로써, 제2 로커 암은 피벗 위치를 중심으로 제1 로커 암에 관하여 피벗한다. 제1 로커 암은 그의 제2 단부를 향하여 래치된 조건 및 래치 해제된 조건 사이에서 움직일 수 있는 래치 부재를 포함하는 래치 어셈블리를 갖는다. 스프링은 래치된 조건 및 래치 해제된 조건 중 어느 하나를 향하여 래치 부재를 바이어싱 하며, 래치 어셈블리는 래치된 조건 및 래치 해제된 조건들 중 다른 것을 향하여 래치 부재를 바이어싱 하도록 동작할 수 있는 압력 챔버를 한정한다.

개선된 밸브 제어 시스템은 지렛대 표면과 오픈 유체 연통하는(in open fluid communication with) 제1 단부를 갖는 유체 통로를 한정하는 제1 로커 암을 특징으로 하는데, 유체 통로의 제1 단부는 소스로부터 가압된 유체를 수용하도록 동작 가능하다. 유체 통로는 래치 어셈블리의 압력 챔버와 오픈 유체 연통하는 제2 단부를 갖는다.

도1은 본 발명을 사용할 수 있는 유형의 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리의 사시도.

도2는 대향하는 단부로부터 취해지며 위쪽을 향하는 도1의 로커 암 어셈블리의 사시도.

도3은 내부 로커 암만을 도시하며, 도2와 상당히 다른 각으로 취해진 도2와 유사한 도면.

도4는 내부 로커 암만을 일차적으로 도시하는, 도3에서 하부에 있는 측을 향하는 측평면도.

도5는 본 발명의 하나의 중요한 양상을 포함하는 유체 통로를 포함하는, 내부 로커 암의 도4의 선 5-5를 따라 취해지는 축 횡단면도.

도6은 본 발명의 하나의 양상을 포함하는 래치 메커니즘을 상세히 도시하는 "축" 평면상의 매우 확대된, 단편적인, 축 횡단면도.

이제 본 발명을 제한하지 않는 것으로 의도되는 도면을 참조하면, 도1은 본 발명의 양수인에게 양도되며 참조의 방법으로 본원에 통합된 미국 특허 제 5,655,488호에서 도해되어 설명된 일반적인 유형의 일반적으로 11이라고 병기된 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리를 도시한다. 통합된 허를 참조하는 하나의 이유는 실린더 헤드의 일부뿐만 아니라, 높은 리프트 및 낮은 리프트 캠 프로필을 포함하는 캠 샤프트를 보여주기 때문이고, 또한 엔진 선반두 밸브를 보여주기 때문이고, 이 러한 요소는 본원에서 간략화를 위해, 당업자에게 널리 공지되었고, 상세한 설명에 필요로 되지 않기 때문에 설명되지 않는다.

도1을 또 참조하면, 본 발명의 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리(11)는 (또한 아래에서 "제1" 로커 암이라고 첨부된 청구항에서 언급되는) 내부 로커 암(13)을 포함한다. 내부 로커 암(13)은 주 실시예에서, "낮은 리프트" 캠 종동부를 포함하며 캠 샤프트 상에서 낮은 리프트 캠 프로필과 맞물릴 롤러 종동부(15)를 포함한다. 도6에서 최상으로 도시된 바와 같이, 롤러 종동부(15)는 "a"로 병기된 축을 중심으로 회전한다.

또한, 우선 도1을 참조하면, 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리(11)는 (또한 외부 로커 암(17)(또한 아래에서 "제2" 로커 암이라고 첨부된 청구항에서 언급되는) 외부 로커 암(17)을 더 포함한다. 외부 로커 암(17)은 내부 로커 암(13)의 축 대향 측상에 위치된, 한 쌍의 측벽(19,21)을 포함한다. 측벽(19,21)은 한 쌍의 패드 부분(23,25)을 각각 포함하며, 패드 부분(23,25)은 "높은 리프트" 캠 종동부를 포함할 것이고, 캠 샤프트 상에서 높은 리프트 캠 프로필과 맞물릴 것이다. 기술에서 널리 공지된 바와 같이, 높은 리프트 캠 프로필은 듀얼 리프트 로커 암 어셈블리(11)에 사용하기 위해서, 낮은 리프트 캠 프로필의 어느 한쪽의 측 상에 축으로 위치된, 한 쌍의 캠 프로필을 포함할 것이다.

도1 및 도2에서 최상으로 도시되는 바와 같이, 내부 및 외부 로커 암(13,17)은 횡으로-방향 지어진 샤프트(27)의 수단에 의해, 관련된 피벗 움직임을 위해 서로 연결된다. 샤프트(27)(또한 도4 및 도5에 도시됨)는 외부 로커 암(17)의 측 벽(19,21)에서 개구 내에서 수용되는 그의 단부 부분을 가지며, 내부 로커 암(13)에 의해 한정된 환형 개구(29)(도3 및 도4 참조) 내에 위치된 그의 중간 부분을 갖는다. 샤프트(27)의 부분들에 대한 주변 관계에서, 내부 로커 암(13)의 어느 한쪽의 측벽 상에는, 도1 및 도2에서만 도시되는 여러 권선의 토션 스프링(31)이 있다. 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, 토션 스프링(31)의 목적은 샤프트(27)를 중심으로 외부 로커 암(17)에 관하여 도1에서 반시계 방향으로 내부 로커 암(13)을 바이어싱하는 것이다.

이제 우선 도3을 참조하면, 내부 로커 암(13)은 캐스팅으로써 생산될 수 있고, 그 후에 기계로 만들어지거나 파우더화된 금속 파트로서 생산될 수 있다. 본 발명이 내부 로커 암(13)의 특정한 구조 또는 제조를 위한 프로세스가 제한되지 않고, 본원에 도시된 구성이 이후부터 주의되어야하며 첨부된 청구항에 있는 바와 같은 것을 제외하고, 단지 예시적인 것임을 당업자에 의해 이해되어야만 한다.

내부 로커 암(13)은 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, "지렛대 위치"의 역할을 하는 부재와 맞물림에 적응된 일반적으로 반구상의 지렛대 표면(33)을 한정한다. 단지 예시의 방법으로, 지렛대 위치가 유압식 래쉬 조정기의 볼 플런저 부분을 포함할 수 있어서(도4에 "P"로 나타내짐), 볼 플런저 부분 및 적절한 곳에서, 유압식 래쉬 조정기 자신 둘 다는 이후에 참조 표시 "P"로 나타낸다. 또한, 이제 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, 유압식 래쉬 조정기는 엔진 실린더 헤드에 의해 한정된 원통형 보어(cylindrical bore)내에 전형적으로 수용된다(도면에 편의상 도시되지 않음).

이제 도1, 도3 및 도5를 참조하면, 내부 로커 암(13)은 그의 단부 축 대향 환형 개구(29)에서 래치 보어(29)를 한정하고, 일반적으로 37이라 병기되며 그 후에 상세히 설명될 래치 어셈블리가 래치 보어(35)내에 위치된다. 내부 로커 암(13)이 선반두 밸브의 밸브 스템 팁(valve stem tip) 부분과 맞물림을 위한 밸브 패드(38)(또한 도2에 도시됨)를 한정한다는 것이 도6에서 보여질 수 있다. 개구(29) 및 래치 보어(35) 중간에 배치되면, 내부 로커 암(13)은 중앙 오픈 챔버(39)(또한 도3에 도시됨)를 한정하며, 롤러 종동부(15)는 롤러 샤프트(41)(도4 참조)에 회전 가능하게 장착된, 오픈 챔버(39)에 배치된다. 본 발명이 특별히 첨부된 청구항에서 언급되는 것과 다른 것을 제외하고, 로커 암 어셈블리의 임의의 특정한 구성으로 사용되는 것으로 제한되지는 않을지라도, 본 발명은 지렛대 표면(33)이 내부 로커 암(13)의 하나의 축 단부를 향하여 배치되고, 래치 보어(35)가 대향하는 축 단부를 향하여 배치되며, 그 후에 명백하게 하기 위해, 롤러 종동부(15)는 축으로 그들 사이에 배치되는 것으로 본원에서 도시된 유형의 듀얼 리프트 로컬 암 어셈블리(11)에서 특히 유용하다.

이제 도6을 참조하면, 래치 어셈블리(37)는 래치 보어(35)에 의해 형성된 숄더(shoulder)에 대향하여 위치된, 스프링 케이지(spring cage)(43)를 포함하는데, 상기 스프링 케이지(43)는 래치 보어 플러그(latch bore plug)(45)에 의해 도시된 위치에 트랩되며(trapped), 래치 보어(35) 안으로 가압되는 것이 바람직하다. 래치 보어(35) 내에 배치되며, 그 안에 축으로 움직일 수 있는 것은 일반적으로 원뿔형 래치 스프링(49)에 의해 리트랙된(retracted)("래치 해제된") 위치를 향하여 바이 어싱된 래치 부재(47)이며, 이는 스프링 케이지(43)의 근접 표면에 대향하여 위치된 그의 좌단부(도6)를 갖는다. 래치 어셈블리(37)는 압력 챔버(51)를 한정하는데, 이는 래치 보어 플러그(45) 및 래치 부재(47) 사이에 축으로 배치된, 래치 보어(35) 내의 영역을 포함한다. 가압된 유체가 압력 챔버(51) 내에 연통된다면, 래치 부재(47)는 내부 로커 암(13)에 의해 한정된 축(A)에 일반적으로 평행한 확장된("래치된") 위치로 도6에서 왼쪽으로 바이어싱된다. 래치된 부재(47)의 래치된 위치에서, 래치 부재(47)의 평행한, 평면 상부 표면은 외부 로커 암(17)의 단부벽(53)에 의해 한정된 근접한 하부 표면(52)에 맞물린다(도2를 또한 참조).

도3, 도4 및 도5를 다시 참조하면, 내부 로커 암(13)은 축으로 신장하는(즉, 일반적으로 로커 암(13)의 축(A)에 평행한) 보어(55)를 한정하는데, 상기 보어의 오픈 단부가 도3에서 보여질 수 있다. 도5에서 최상으로 도시되는 바와 같이, 다소 개략적일지라도, 비스듬한 보어(57)는 내부 로커 암(13) 내에 형성되고 내부 로커 암(13)에 의해 전체적으로 한정된다. 단지 예시의 방법으로, 비스듬한 보어(57)는 드릴에 의해 형성될 수 있고, 드릴 비트는 환형 개구(29)로부터 내부 로커 암(13)에 들어가서, 보어(57)가 지렛대 표면(33)을 가로지를 때까지 계속된다(또는 보어는 그로부터 다소 수직 "상부"로 신장한다). 그 후에 드릴 비트는 결과적인 비스듬한 보어(57)는 축으로 신장하는 보어(55) 내에서 오픈 연통될 때까지 계속된다. 바람직하게는, 필수적이지는 않지만, 샤프트(27)가 개구(29) 내에 삽입될 때, 샤프트(27) 및 개구(29) 사이의 핏(fit)이 충분히 정밀하여, 샤프트(27)가 효율적으로 과도한 유체 누설로부터 비스듬한 보어(57)를 "밀봉(seal)"한다. 당업자는 본 발명 의 목적을 위해, 완전히 손실이 없는 밀봉이 필수적인 것이 아니라, 대신, 비스듬한 보어(57)의 단부가 래치 부재(47)의 바이어싱을 성취하기 위해서 보어(55,57) 내에 충분한 유체 압력을 형성할 수 있도록 충분히 밀봉된다는 것이 필요로 되는 전부라는 것을 이해할 것이다.

이제 도4, 도5 및 도6을 참조하면, 다른 비스듬한 보어(59)가 내부 로커 암(13)에 형성되며 내부 로커 암(13)에 의해 전체적으로 한정된다. 비스듬한 보어(57)에 대해서와 동일한 방법으로, 비스듬한 보어(59)는 드릴에 의해 형성될 수 있고, 드릴 비트는 래치 보어(35) 위로부터, 래치 보어(35)를 통해 내부 로커 암(13)에 들어가고, 비스듬한 보어(59)가 축으로 신장하는 보어(55)와 오픈 유체 연통될 때까지 진행된다. 필수적이지는 않지만 바람직하게는, 비스듬한 보어(57)의 케이스에서와 같이, 비스듬한 보어(59)는 도6에 도시된 래치된 위치로 래치 부재(47)를 바이어싱하기에 충분한 압력이 압력 챔버(51) 내에서 형성될 수 있도록 충분히 밀봉된다면 충분할지라도, 래치 부재(47)가 비스듬한 보어(59)를 효율적으로 "밀봉"한다. 도5에서, 참조 번호 "59"가 두 번 나타내져 비스듬한 보어의 개략적인 (중심선) 표시, 및 비스듬한 보어(59)가 축으로 신장하는 보어(55)를 가로지르는 물리적인 표시를 포함한다. 그러나 비스듬한 보어(59)는 또한 도6에 도시되며, 여기서 래치 보어(35) "위"에 보어(59)의 상부 터미널 단부만이 보여진다. 도6을 참조할 때, 비스듬한 보어(59)의 플레인(plane)은 도6의 플레인과 일치하는 것이 아니라, 대신 여기에 대한 비스듬하다는 것이 이해되어야만 한다.

그러므로 단지 설명된 일련의 보어들에 의해서, 가압된 유체가 상기 볼 플런 저 부분(P)으로부터 "아래로"(도4) 비스듬한 보어(57)를 통해 축으로 신장하는 보어(55) 내로 흐를 수 있게 되어, 도5에서 왼쪽으로 흐르며, 그 후에 비스듬한 보어(59)를 통해 "위로" 흐른다(도4). 그 다음, 보어(59) 내의 가압된 유체는 가압 챔버(51) 내에서 흐르는데, 비스듬한 보어(59)가 도6의 도면의 플레인 "뒤"쪽 래치 보어(35)를 가로지르기 때문이다. 첨부된 청구항에서, 가압된 유체의 소스와 연통하는 "제1 단부"(비스듬한 보어(57)) 및 래치 메커니즘의 가압 챔버(51)와 연통하는 "제2 단부"(비스듬한 보어(59))를 갖는 "유체 통로"로 만들어진 기준이 존재한다는 것이 주의되어야만 한다.

본원에서 도시되지는 않았을지라도, 어떤 종류의 밀봉 볼(sealing ball)을 삽입하거나 축으로 신장하는 보어(55)의 좌단부(도5)로 플러그 되는 것이 바람직할 것이다. 또한, 밀봉 볼을 삽입하거나 비스듬한 보어(59)의 상부 단부로 플러그 되는 것이 필요로 될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예의 하나의 훌륭한 양상에 따르면, 래치 메커니즘(37)의 압력 챔버(51)로 가압된 유체의 "소스"(볼 플런저 부분(P))으로부터 가압된 유체를 전달하기 위해서 세 개의 별도의 보어(통로, 등)을 필요로 함에도, 두 개의 위치에서만(보어(55)의 좌단부 및 보어(59)의 상부 단부) 임의의 여분의 밀봉 부재들이 아마도 필요로 된다. 이러한 특정한 형태는 본 발명의 어셈블리의 전체 제조 비용 및 제조 시간을 상당히 감소시킨다.

당업자는 HLA로부터 래치 부재로 유체 연통이 도시되며 유체 보어(57,55,59)에 의해 성취되는 것으로서 본원에서 설명되었을지라도, 이러한 "완전한" 통로의 사용은 본 발명의 제한이 아니다. 단지 예시의 방법에 의해서, 필요로 되는 유체 연통이 본 발명의 범위 내에서, 두 개의 이격된 위치에서 내부 로커 암(13)에 납땜되거나 그렇지 않으면, 부착되지만, 볼 플런저 위치(P)로부터 압력 챔버(51)로 유체 연통을 제공하는 별도의 튜브형 부재에 의해 성취된다. 본 발명에 필수적인 모든 것은 (내부 로커 암(13)의 한 단부에서) 소스로부터 (축으로 대향하는 단부에서) 래치 어셈블리(37)로 유체 압력의 효과를 "전송"하기 위해 필요로 되는 여분이 아닌(아니면, 필요로 되는) 기계적인 구조이다.

보어(55,57,59)가 보어들의 드릴링을 포함하는 형성 프로세스에 관하여 상술되었을지라도, 본 발명은 이에 국한되지 않는다는 것이 인식되어야만 한다. 예를 들어, 내부 로커 암(13)이 파우더 메탈 부품으로서 형성된다면, 보어(55,57,59)는 내부 로커 암의 형성 이후에 PM 다이(die)로부터 젖혀질(withdrawn) 삽입된 부재에 의해 형성되어, 로커 암이 다이로부터 제거되도록 할 수 있다. 그러므로 당업자는 가압된 유체가 지렛대 표면(33)으로부터 압력 챔버(51)로 연통될 수 있는 한, 보어(55,57,59)를 형성하도록 선택된 특정한 방법이 본 발명의 중요한 특징이 아니라는 것을 이해할 것이다.

본 발명은 상술된 명세서에서 상세히 설명되었고, 본 발명의 여러 대안 및 수정이 명세서의 판독 및 이해로부터 당업자에게 명백해질 것이라 여겨진다. 모든 이러한 대안 및 수정은 첨부된 청구항의 범위 내에서 나오는 한 본 발명에 포함되는 것이다.

Claims

실린더 헤드, 오픈 위치 및 클로즈 위치 사이의 상기 실린더 헤드에 관하여 움직일 수 있는 선반두 밸브, 및 제1 캠 프로필 및 제2 캠 프로필이 자신의 위에 형성된 캠 샤프트를 포함하는 유형의 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템으로서, 상기 제어 시스템은 상기 제1 캠 프로필과 맞물리는 제1 캠 종동부(15)를 갖는 로커 암 어셈블리(11), 및 상기 제2 캠 프로필과 맞물리는 제2 캠 종동부(23,25)를 갖는 제2 로커 암(17)이고; 상기 밸브 제어 시스템은 또한 가압된 유체의 소스를 제공하도록 동작할 수 있는 지렛대 위치(P)를 포함하는 상기 실린더 헤드를 포함하고; 상기 제1 로커 암은 그의 제1 축 단부를 향하여 상기 지렛대 위치(P)와의 피벗 맞물림에 적응된 지렛대 표면(33)을 한정하고; 상기 제1 로커 암(13)은 피벗 위치(27)를 상기 지렛대 표면(33)에 근접하게 더 한정하고, 이로써 상기 제2 로커 암(17)이 상기 피벗 위치(27)를 중심으로 상기 제1 로커 암(13)에 관하여 피벗하고; 상기 제1 로커 암(13)은 그의 제2 축 단부를 향하여, 상기 제2 로커 암(17)의 근접한 위치(53)에 의해 한정된 래치 표면(52)에 관하여 래치된 조건(도6) 및 래치 해제된 조건 사이에서 움직일 수 있는 래치 부재(47)를 포함하는 래치 어셈블리를 포함하며; 스프링(49)은 상기 래치된 조건 및 래치 해제된 조건 중 하나를 향하여 상기 래치 부재(47)를 바이어싱 하고, 상기 래치 어셈블리(37)는 상기 래치된 조건 및 래치 해제된 조건 중 다른 것을 향하여 상기 래치 부재(47)를 바이어싱하도록 동작할 수 있는 압력 챔버(51)를 한정하는, 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템에 있어서,

(a) 상기 제1 로커 암(13)은 상기 지렛대 표면(33)과 오픈 유체 연통하는 제1 단부(57)를 갖는 유체 통로(55)를 한정하는데, 상기 유체 통로(55)의 제1 단부(57)는 상기 소스(P)로부터 가압된 유체를 수용하도록 동작할 수 있으며;

(b) 상기 유체 통로(55)는 상기 래치 어셈블리(37)의 압력 챔버(51)와 오픈 유체 연통하는 제2 단부(59)를 갖는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제1항에 있어서,

상기 제1 로커 암(13)의 제2 축 단부는 상기 선반두 밸브의 스템 팁 부분과 맞물리도록 적응된 밸브 패드(38)를 한정하는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 로커 암 어셈블리(11)는 상기 제2 로커 암(17)에 관하여, 아웃-오브-래칭-컨택(out-of-latching-contact) 조건을 향하여 상기 제1 로커 암(13)을 바이어싱하는 수단(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 3항에 있어서,

상기 바이어싱 수단(31)은 동작 가능하게 상기 피벗 위치(27)에 관련됨으로써, 상기 밸브 제어 시스템의 동작 동안 상기 바이어싱 수단(31)의 관성을 감소시키는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 피벗 위치는 제1 개구(29)를 한정하는 상기 제1 로커 암(13)을 포함하는데, 상기 제2 로커 암(17)은 상기 제1 개구(29)에 일직선으로 된 제2 개구를 한정하며, 피벗 부재(27)는 상기 제1 개구 및 제2 개구 내에서 수용되는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 5항에 있어서,

상기 로커 암 어셈블리(11)는 상기 제2 로커 암(17)에 관하여, 아웃-오브-래칭-컨택 조건을 향하여 상기 제1 로커 암(13)을 바이어싱하는 수단(31)을 포함하는데, 상기 바이어싱 수단은 상기 피벗 부재(27)에 동작 가능하게 관련된 토션 스프링 어셈블리(31)를 포함하고, 상기 제1 로커 암(13)과 맞물리는 제1 부분 및 제2 로커 암(17)과 맞물리는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 1항에 있어서,

상기 제1 로커 암(13)은 상기 제1 캠 종동부(15)에 의해 한정된 축(a)에 수 직인 축(A)을 한정하는데, 상기 유체 통로는 상기 제 로커 암(13)의 축(A)에 일반적으로 평행인 방향을 향하는 주통로 위치(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 7항에 있어서,

사기 피벗 위치는 상기 제1 캠 종동부(15)의 축(a)에 일반적으로 평행인 방향을 향하는 축(a2)을 한정하는 실린더 개구(29)를 한정하는데, 상기 유체 통로(55)의 제1 단부(57)는 상기 주통로 부분(55) 및 상기 실린더 개구(29) 사이에서 연통하는 기울어진 통로(57)를 포함하며, 상기 실린더 개구(29)에 배치된 실린더 피벗 부재(27)에 의해 마감되는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 7항에 있어서,

상기 래치 어셈블리(37)의 상기 래치 부재(47)는 상기 래치 부재(47)가 상기 래치된 조건(도6) 및 래치 해제된 조건 사이에서 움직이는 바와 같이 상기 제1 로커 암(13)의 축(A)을 따라 이동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.
제 9항에 있어서,

상기 유체 통로의 제2 단부가 비스듬한 통로(59)를 포함하고, 상기 래치 어 셈블리(37)는 상기 제1 로커 암(13)의 축(A)을 중심으로 중심이 같은 보어(35)를 포함하고, 그 내부에 상기 래치 부재(47)를 슬라이딩 가능하게 수용하며, 상기 비스듬한 통로(59)는 상기 보어(35)를 가로지르고, 이로써, 상기 유체 통로(55)의 제2 단부(59)는 상기 래치 부재에 의해 가로질러 지는 것을 특징으로 하는 내부 연소 엔진용 밸브 제어 시스템.