特許 6184417 ラッチピンアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6184417

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】ラッチピンアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F01L 13/00 20060101AFI20170814BHJP

【ＦＩ】

   F01L13/00 302A

   F01L13/00 301V

【請求項の数】18

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-541139(P2014-541139)

(86)(22)【出願日】2012年11月5日

(65)【公表番号】特表2014-532840(P2014-532840A)

(43)【公表日】2014年12月8日

(86)【国際出願番号】US2012063567

(87)【国際公開番号】WO2013067506

(87)【国際公開日】20130510

【審査請求日】2015年9月7日

(31)【優先権主張番号】61/556,282

(32)【優先日】2011年11月6日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390033020

【氏名又は名称】イートン コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100068618

【弁理士】

【氏名又は名称】萼 経夫

(74)【代理人】

【識別番号】100104145

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 嘉夫

(74)【代理人】

【識別番号】100135035

【弁理士】

【氏名又は名称】田上 明夫

(74)【代理人】

【識別番号】100131266

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼ 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】ラドゥレスク，アンドレ―，ダン

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００９−５０９０８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−０２０７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０７５９２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２２６２０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１３−５２２５４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブ駆動構造におけるロッカアーム用のラッチピンアセンブリであって、
（ａ）両端の第１及び第２端部を有するピン本体と、前記第１端部にあるアーム係合ヘッドと、第２端部にあるリテーナ係合後部とを有し、
（ｉ）前記ピン本体は、開口容積部を形成し、
（ｉｉ）前記リテーナ係合後部は、前記ピン本体の前記開口容積部に連通する開口を有し、
（Ａ）前記開口容積部は、多角形の断面を有し、
（ｉｉｉ）前記ピン本体は、ロッカアーム本体の円筒状のボアに嵌合する円形の外形形状を有するラッチピンと、
（ｂ）雄係合部を有し、
（ｉ）前記雄係合部は、前記開口を通して前記ピン本体の前記開口容積部内に受入れられ、
（Ａ）前記雄係合部は、非円形の断面を有し、
（ｉｉ）前記雄係合部の最大外側寸法よりも大きい外側寸法を有し前記ロッカアームの本体の前記ボアに嵌合する円形の外形形状を有する外側部分を含み、
（Ａ）前記外側部分は、前記ロッカアーム本体の前記ボアに固定可能なリテーナと、
（ｃ）前記ピン本体の前記開口容積部内に配置されて、前記ラッチピンと前記リテーナとの間でこれらに対して作用するスプリングと、
を備えていることを特徴とするラッチピンアセンブリ。

【請求項2】

（ａ）前記開口は、前記ピン本体の前記開口容積部の断面と同じ形状の非円形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項3】

（ａ）前記ピン本体は、第１外径を有する第１部分及び第２外径を有する第２部分を含み、
（ｉ）前記第２外径は、前記第１外径よりも大きく、
（ｉｉ）前記第１部分は、前記アーム係合ヘッドに隣接し、
（ｉｉｉ）前記第２部分は、前記リテーナ係合後部を含む、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項4】

（ａ）前記アーム係合ヘッドは、平坦係合面を有する棚部を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項5】

（ａ）前記多角形の断面は、長方形であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項6】

（ａ）前記雄係合部は、多角形の断面を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項7】

（ａ）前記雄係合部は、八角形の断面を有することを特徴とする請求項６に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項8】

（ａ）前記リテーナは、
（ｉ）前記外側部分と前記雄係合部との間に段部を有し、
（ｉｉ）前記段部は、前記リテーナ係合後部の端面に対して係合する、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項9】

（ａ）前記雄係合部は、前記スプリングを保持するバネ受を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のラッチピンアセンブリ。

【請求項10】

バルブ駆動機構のカムに係合するためのロッカアームであって、
（ａ）間隔をあけて配置された第１及び第２外側サイドアームを有する外側アームと、
（ｂ）前記第１外側サイドアームと前記第２外側サイドアームとの間に配置された第１及び第２内側サイドアームを有する内側アームと、
（ｃ）前記外側アームと前記内側アームをと結合するピボット軸と、
（ｄ）前記カムから前記ロッカアームに運動を伝達するように構成されたカム接触部材と、
（ｅ）前記外側アームによって保持されて、係合位置と非係合位置との間で移動可能であり、
前記係合位置は、前記外側アームと前記内側アームとを一体に結合し、前記カムに応答して前記外側アームと前記内側アームとを一体に移動させ、
前記非係合位置は、前記内側アームを前記カムに応答して前記ピボット軸回りに前記外側アームに対して回動できるようにするラッチピンアセンブリと、を備え、
前記外側アームは、円筒状のボアを含み、
前記ラッチピンアセンブリは、
（ｉ）前記外側アームの前記ボアに嵌合する円形の外形形状を有し両端の第１及び第２端部を有するピン本体と、前記内側アームに選択的に係合可能な前記第１端部にあるヘッドと、前記第２端部にあるリテーナ係合後部とを有し、
前記ピン本体は、開口容積部を形成し、前記リテーナ係合後部は、前記ピン本体の前記開口容積部に連通する開口を有し、前記開口容積部は、多角形の断面を有する、ラッチピンと、
（ｉｉ）雄係合部及び外側部分を有し、
前記雄係合部は、前記開口を通して前記ピン本体の前記開口容積部内に配置され、
前記雄係合部は、非円形の断面を有し、
前記外側部分は、前記外側アームの前記ボアに嵌合する円形の外形形状を有し、前記外側アームに取外しできないように結合される、リテーナと、
（ｉｉｉ）前記ピン本体の前記開口容積部内に配置されて、前記ラッチピンと前記リテーナとの間でこれらに対して作用するスプリングと、
を含むことを特徴とするロッカアーム。

【請求項11】

（ａ）前記内側アームは、前記第１内側サイドアームと前記第２内側サイドアームとを結合する結合部材を含み、
（ｂ）前記ラッチピンの前記ヘッドは、平坦面を有する棚部を含み、前記平坦面は、前記内側アームの結合部材に対して選択的に係合する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のロッカアーム。

【請求項12】

（ａ）溶接継手が前記リテーナの前記外側部分を前記外側アームに取外しできないように結合することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のロッカアーム。

【請求項13】

前記外側アームは、少なくとも第１及び第２径部分を有する円筒状の前記ボアを含み、前記ラッチピンアセンブリは、円筒状の前記ボア内に保持されることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のロッカアーム。

【請求項14】

前記カム接触部材は、前記第１内側サイドアームと前記第２内側サイドアームとの間にローラベアリングを備えていることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のロッカアーム。

【請求項15】

ロッカアームにラッチピンアセンブリを組付ける方法であって、
（ａ）外側アーム及び内側アームと、前記内側アームと前記外側アームとを結合するピボット軸とを有し、前記外側アームは、円筒状のボアを有するロッカアームを設け、
（ｂ）前記外側アームの前記ボアに嵌合する円形の外形形状を有し、ヘッド及び後部を有するピン本体を含み、前記ピン本体は、非円形の断面を有する開口容積部を含むラッチピンを前記ボアに前記ヘッドが前記内側アームに係合するまで挿入し、
（ｃ）前記開口容積部にスプリングを挿入し、
（ｄ）前記外側アームの前記ボアに嵌合する円形の外形形状を有し、多角形の断面を有する雄係合部を含むリテーナを前記外側アームの前記ボアに挿入して、前記雄係合部を前記ピン本体の前記開口容積部に挿入し、
（ｅ）前記リテーナを前記外側アームに取外しできないように結合する、
ことを特徴とする方法。

【請求項16】

（ａ）前記リテーナを前記ピン本体の開口容積部に挿入することは、前記リテーナを前記リテーナの表面が前記外側アームの表面に面一になるまで挿入することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

（ａ）前記リテーナを前記外側アームに取外しできないように結合するステップの前に、前記リテーナを前記ピン本体の前記開口容積部内で中心位置から時計回り及び反時計回りの両方向に前記リテーナと前記ピン本体とが当接して停止されるまで回転させ、
（ｂ）中心から時計回り及び反時計回りの両方向の位置への回転角度を記録し、
（ｃ）中心から時計回り及び反時計回りの両方向の位置への記録された回転角度に基づいて、新たな中心位置を計算し、
（ｄ）前記リテーナを新たな中心位置で固定して、前記外側アームに取外しできないように結合する、
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の方法。

【請求項18】

（ａ）前記リテーナを前記外側アームに取外しできないように結合することは、前記リテーナを前記外側アームに溶接することを含むことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年１１月６日に提出された米国特許出願第６１／５５６２８２号に対して優先権を主張してＰＣＴ国際特許出願として２０１２年１１月５日に提出されたものであり、その開示内容の全ては、参照することにより、ここに含まれるものとする。

【0002】

技術分野
本開示は、内燃エンジンのロッカアームを対象とする。具体的には、本開示は、ロッカアームを選択的に作動及び非作動状態とするのに使用可能なラッチピンアセンブリ、その組立方法及び使用方法を対象とする。

【背景技術】

【0003】

多くの内燃エンジンは、ロッカアームを利用してカムの回転運動をエンジンにおけるバルブ駆動に適した直線運動に変換する。ロッカアームは、例えば、出力の低下が必要で燃料経済が要求される場合など、エンジンのバルブの一部を停止する要求があるとき、ロッカアームを選択的に非作動とすることができる機構を含むことにより、選択的に非作動とすることができる。多くの場合において、ロッカアームの作動及び非作動を選択するためにラッチピンが使用される。平坦なラッチピン表面が使用されるとき、ラッチピンは、係合する平坦面に適切に係合できるように回転方向に方向付けする必要がある。このラッチピンの方向付けは、ラッチピンの方向付けに必要な精度のために、製造コストを考慮すると困難なものとなっている。この問題を解決するために改善が望まれている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

一形態において、バルブ駆動構造のロッカアーム用のラッチピンアセンブリが提供される。このラッチピンアセンブリは、両端の第１及び第２端部を有するピン本体と、第１端部にあるアーム係合ヘッドと、第２端部にあるリテーナ係合後部とを有するラッチピンを含む。ピン本体は、開口容積部を形成する。リテーナ係合後部は、ピン本体の開口容積部に連通する開口を有する。開口容積部は、非円形の断面を有する。雄係合部を有するリテーナが設けられる。雄係合部は、開口を通してピン本体の開口容積部内に受入れられる。雄係合部は、非円形の断面を有する。ピン本体の開口容積部内に付勢機構が配置されて、ラッチピンとリテーナとの間でこれらに対して作用する。

【0005】

もう一つの態様では、バルブ駆動構造のカムに係合するロッカアームが提供される。このロッカアームは、外側アームと、内側アームと、外側アームと内側アームとを結合するピボット軸と、カムからロッカアームに運動を伝達するように構成されたカム接触部材と、ラッチピンアセンブリとを含む。このラッチピンアセンブリは、外側アームに保持されて、係合位置と非係合位置との間で移動可能である。係合位置は、外側アームと内側アームとを一体に結合し、カムに応答して外側アームと内側アームとを一体に動かす。非係合位置は、内側アームがカムに応答してピボット軸回りに外側アームに対して回動できるようにする。ラッチピンアセンブリは、両端の第１及び第２端部を有するピン本体を有するラッチピンと、第１端部にあって内側アームに選択的に係合するヘッドと、第２端部にある後部と、を含み、ピン本体は、開口容積部を形成し、後部は、ピン本体の開口容積部に連通する開口を有し、開口容積部は、非円形の断面を有する。また、ラッチピンアセンブリは、雄係合部及び外側部分を有するリテーナを含む。雄係合部は、開口を通して開口容積部内に配置される。雄係合部は、非円形の断面を有する。外側部分は、取外しできないように外側アームに結合される。また、ラッチピンアセンブリは、ピン本体の開口容積部内に配置されて、ラッチピンとリテーナとの間で、これらに対して作用する付勢機構を含む。

【0006】

もう一つの態様では、ラッチピンアセンブリをロッカアームに組付ける方法が提供される。この方法は、外側アームと、内側アームと、外側アームと内側アームとを結合するピボット軸とを有するロッカアームを提供することを含む。外側アームは、ボアを有する。この方法は、ヘッド及び後部を有するピン本体を有するラッチピンをヘッドが内側アームに係合するまでボアに挿入することを含む。ピン本体は、非円形の断面を有する開口容積部を含む。この方法は、付勢機構を開口容積部に挿入し、リテーナをピン本体の開口容積部に挿入することを含む。リテーナは、非円形の断面を有する雄係合部を有する。そして、リテーナは、取外しできないように外側アームに結合される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

当然のことながら、図中において図示された要素の境界線は、その境界線の一例を表しているに過ぎない。当業者には当然のことながら、単一の要素は、複数の要素として設計することができ、あるいは、複数の要素は、単一の要素として設計することができる。内部構造として示される要素は、外部構造として実施することができ、その逆も可能である。添付図面及び以下の説明において、同様の部品は、これらの図面及び説明の全体をとおして、それぞれ同じ参照符号で示される。これらの図は、必ずしも一定の縮尺で描かれてはおらず、特定の部品の比率は、図示の便宜のために誇張されている。

【0008】

【図1】本発明の開示の原理に従って構成された作動位置にあるロッカアーム、カム、バルブステム及びラッシュアジャスタを含むバルブ駆動構造の斜視図である。

【図2】図１の構造の一部の断面図であり、本発明の開示の原理に従って設計されたロッカアームを作動状態にする係合位置にあるラッチピンアセンブリを示している。

【図3】図１のバルブ駆動機構の斜視図であり、非作動位置にあるロッカアームを示している。

【図4】本発明の開示の原理に従って設計された図３の構造の一部の断面図であり、ロッカアームを非作動状態にする非係合状態にあるラッチピンアセンブリを示している。

【図5】図１〜４に示されるロッカアームの斜視図である。

【図6】図５のロッカアームの斜視図であり、ロッカアームの装着部から分解されたラッチピンアセンブリを示している。

【図7】図５及び６のロッカアーム及びラッチピンアセンブリの斜視断面図である。

【図8】本発明の開示に従って構成されたラッチピンに使用されるリテーナの斜視図である。

【図9】本発明の開示に従って構成されたラッチピンアセンブリに使用されるラッチピンの斜視図である。

【図10】ロッカアーム内で係合位置にあるラッチピンアセンブリを示す拡大断面図である。

【図11A】外側アームに取付けられたラッチピン及びリテーナの概略端面図であり、外側アームのボア内でのラッチピンの回転方向のバランス過程を示している。

【図11B】外側アームに取付けられたラッチピン及びリテーナの概略端面図であり、外側アームのボア内でのラッチピンの回転方向のバランス過程を示している。

【図12】図１１Ａ及び１１Ｂと同様の概略端面図であり、リテーナを外側アームに取外せないように結合した後のリテーナ及びラッチピンの最終位置を示している。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．全体説明、図１〜４
図１及び３は、ロッカアーム３０、カム２２、バルブステム３２及びラッシュアジャスタ３４を含むバルブ駆動構造２０を示す。図１及び２は、「作動位置」にあるロッカアーム３０を示し、この位置では、カム２２の運動によってバルブステム３２の運動が生じる。図３及び４は、「非作動位置」にあるロッカアーム３０を示し、この位置では、カム２２の運動は、バルブステム３２に伝達されない。

【0010】

図１及び３において、バルブ駆動構造２０は、シャフト２４及びリフトローブ２６を有するカム２２を含む。リフトローブ２６は、リフト部２８を含む。
カム２２は、ロッカアーム３０のカム接触面３１（図２及び４）でロッカアーム３０に接触する。以下に更に説明するように、ロッカアーム３０は、係合位置と非係合位置との間で移動可能なラッチピンアセンブリ４０（図２及び４）を含む。ラッチピンアセンブリ４０が係合位置にあるとき（図１及び２）、ロッカアーム３０は、作動状態とされて、ロッカアーム３０に取付けられるように図示されたバルブステム３２を周期的に下方に押圧し、このバルブステム３２は、対応するバルブ（図示せず）を開く。すなわち、カム２２がシャフト２４回りに回転して、リフトローブ２６のリフト部２８がロッカアーム３０を押圧し、これにより、ロッカアーム３０がバルブステム３２を下方に押圧する。

【0011】

ラッチピンアセンブリ４０が非係合位置にあるとき（図３及び４）、ロッカアーム３０は、非作動状態とされて、力をバルブステム３２に伝達しない。ラッシュアジャスタ３４は、ロッカアーム３０に第１端部３６で係合して図示され、この第１端部３６は、ロッカアーム３０の第２端部３７の反対側である。ラッシュアジャスタ３４は、バルブラッシュを軽減する間、ロッカアーム３０に上方への圧力かける。図３及び４において、ラッチピンアセンブリ４０は、非係合位置とされている。ラッチピンアセンブリが非係合位置とされたとき、カム２２のリフト部２８とロッカアーム３０との間の接触によって、ロッカアーム３０は、バルブステム３２を下方に押圧しない。正確には、「空動き」が生じ、これについては、以下に更に説明する。

【0012】

Ｂ．ロッカアーム３０の例示、図５〜７
ロッカアーム３０は、外側アーム４２を含む。この例では、外側アーム４２は、第１外側サイドアーム４４及び第２外側サイドアーム４６を有する。この例では、第１外側サイドアーム４４及び第２外側サイドアーム４６は、互いに間隔を置いている。

【0013】

ロッカアーム３０は、更に、内側アーム４８を含む。この例では、内側アーム４８は、第１内側サイドアーム５０及び第２内側サイドアーム５２を含む。図５に示されるように、第１及び第２外側サイドアーム４４，４６は、互いに間隔を置いて、これら間に第１及び第２内側サードアーム５０，５２を含む内側アーム４８を収容する。結合部材５３は、この例では、内側アーム４８の一部であり、第１内側サイドアーム５０と第２内側サイドアーム５２とを結合する。

【0014】

内側アーム４８及び外側アーム４２は、両方ともピボット軸５４（図６及び７）に取付けられている。ピボット軸５４は、ロッカアーム３０の第２端部３７に隣接して配置されている。ピボット軸５４は、内側アーム４８を外側アーム４２に結合して、ロッカアーム３０が非作動状態にあるとき（図３及び４）、これらのピボット軸５４回りの一定の回転角度の自由な回動を許容する。本発明の教示では、この他、ピボット軸５４は、外側アーム４２又は内側アーム４８と一体にすることができる。

【0015】

ロッカアーム３０は、ベアリング軸６０の第１内側サイドアーム５０と第１内側サイドアーム５２との間に取付けられてロッカアーム３０の通常作動中にカム２２からロッカアーム３０にエネルギーを伝達するように作用するローラ５８を含むベアリング５６を有する。ベアリング軸６０にローラ５８を取付けることにより、ベアリング５６は、軸６０回りに回転することができ、回転するカム２２がローラ５８に接触することによって生じる摩擦を低減するように作用する。図示された例からわかるように、ローラ５８は、カム接触面３１を含む。

【0016】

図示された例において、ベアリング軸６０は、内側アーム４８に取付けられて、外側アーム４２のベアリング軸スロット６２を通って延びている。他の構造も選択可能である。ロッカアーム３０が非作動状態にある場合（図３及び４）、カム２２のリフト部２８がベアリング５６のローラ５８に接触したとき、リフト部２６がローラ５８を下方に押すことにより、内側アーム４８は、外側アーム４２に対して下方に回動する。外側アーム４２のベアリング軸スロット６２は、ベアリング軸６０の下方への移動を許容し、これにより、内側アーム４８及びベアリング５６の下方への移動を許容する。カム２２が回転し続けることにより、カム２２のリフト部２８は、ベアリング５６のローラ５８から離れるように回転し、ベアリング軸６０がベアリング軸スプリング６４によって上方に付勢されることにより、ベアリング５６が上方に移動できるようにする。

【0017】

図示の例において、ベアリング軸スプリング６４は、捩りバネであり、外側アーム４２に配置されたマウント６６にスプリングリテーナ６８によって取付けられている。ベアリング軸スプリング６４は、ロッカアーム３０の第１端部３６に隣接して取付けられ、ベアリング軸６０に接触するスプリングアーム７０を有する。ベアリング軸６０及びスプリングアーム７０が下方に移動するとき、ベアリング軸６０は、スプリングアーム７０に沿ってスライドする。ロッカアーム３０の第１端部３６に隣接して取付けられたベアリング軸スプリング６４、ロッカアーム３０の第２端部３７に隣接して配置されたピボット軸５４、及び、ピボット軸５４とベアリング軸スプリング６４との間のベアリング軸６０を有するロッカアーム３０の構造は、ロッカアーム３０の第２端部３７付近の質量を減少させる。

【0018】

図１〜４に示されるように、バルブステム３２は、第２端部３７に隣接してロッカアーム３０に接触し、これにより、ロッカアーム３０の第２端部で減少された質量によって、バルブトレーン（図示せず）全体の質量を減少させ、その結果、バルブトレーンの速度変化に必要な力を軽減する。ベアリング軸６０を付勢するために、連続スプリング(continuous spring)等の他のスプリング構造を使用することができることに注意すべきである。

【0019】

図７は、ロッカアーム３０の一部分解断面図を示す。図７に示されるように、ベアリング５６は、ニードル７２と組合わされたローラ５８を含むニードルローラタイプのベアリングであり、ベアリング軸６０に取付けることができる。ベアリング５６は、カム２２の回転運動をロッカアーム３０のカム接触面３１に伝達するように作用し、ロッカアーム３０は、次いで、その運動をバルブステム３２に伝達する（図１〜４）。前述のように、ベアリング軸６０は、外側アーム４２の軸スロット６２内に受入れられるように示される。これにより、ロッカアーム３０が非作動状態にあるとき（図３及び４）、ベアリング軸６０及び内側アーム４８の「空動き」運動が可能になる。「空動き」運動は、カム２２の回転運動をバルブステム３２に伝達しないロッカアーム３０の運動と考えることができる。図示された例では、空動きは、内側アーム４８の外側アーム４２に対するピボット軸５４回りのピボット運動によって表される。

【0020】

ロッカアーム３０を選択的に非作動状態にするための機構は、ラッチピンアセンブリ４０である。本発明の教示の例示的な態様では、ラッチピンアセンブリ４０は、ロッカアーム３０の第１端部３６に隣接する。この例では、ラッチピンアセンブリ４０は、外側アーム４２の内部に取付けられるように構成されている。ラッチピンアセンブリ４０が係合位置にあるとき（図１及び２）、内側アーム４８は、外側アーム４２に着脱可能に結合され、これにより、内側アーム４８が外側アーム４２に対して移動するのを阻止する。ラッチピンアセンブリ４０がこの係合位置にあるとき、ロッカアーム３０は、作動状態にあって、カム２２からバルブステム３２への力の伝達を可能にする。ラッチピンアセンブリ４０が係合解除されたとき、内側アーム４８は、外側アーム４２に対してピボット軸５４回りに回動することができる。ラッチピンアセンブリ４０が係合解除されると、ロッカアーム３０は、非作動状態となって、カム２２からの運動は、ベアリング軸６０が外側アーム４２のベアリング軸スロット６２内を直線的に移動することにより、内側アーム４８が外側アーム４２に対してピボット軸５４回りに回動する空動きに変換される。

【0021】

Ｃ．ラッチピンアセンブリ４０の例示、図６〜１０
図６〜１０を参照して、ラッチピンアセンブリ４０の一例を更に説明する。背景技術に記載されているように、ロッカアーム３０が非作動状態にあるとき、一つの問題が引き起こされ、ラッチピンアセンブリ４０が係合解除されたとき、従来技術のラッチピンアセンブリは、ロッカアーム３０への装着位置に対して回転又は移動する。この従来技術のラッチピンアセンブリのロッカアーム３０への装着位置に対する回転は、ラッチピンが再係合してロッカアーム３０が作動状態となるとき問題を生じることがある。ここに図示されて説明されたラッチピンアセンブリ４０は、製造及び組立工程にコストを追加することなく、その問題に対処することを示すことができる。

【0022】

図２、４及び６〜１０のラッチピンアセンブリ４０は、ラッチピン８０を含む。ラッチピン８０は、第１端部８３及び反対側の第２端部８４を有するピン本体８２を含む。第１端部８３には、アーム係合ヘッド８６がある。第２端部８４には、リテーナ係合後部８８がある。図９及び１０に示されるように、ピン本体８２は、内部に開口容積部９０を形成する。開口容積部９０は、非円形の断面９２を有する。

【0023】

本発明の教示は、様々な態様を想定しているが、図示の例では、開口容積部９０の断面
９２は、多角形に形成されている。特に、これは、正多角形として図示されている。この例では、開口容積部９０の正多角形の断面９２は、長方形である。長方形の断面９２は、図９に示されるように、幾分、丸みを帯びた角部を有してもよい。「長方形」という用語により、尖った角部を有する完全な長方形を要求することはない。

【0024】

引続き図９を参照して、リテーナ係合後部８８は、開口９４を含む。開口９４は、ピン本体８２の開口容積部９０に連通する。開口９４は、非円形断面を有する。図示の例では、開口９４の断面９６は、ピン本体８２の開口容積部９０の断面９２と同じ形状である。開口９４の断面９６は、正多角形等の多角形とすることができる。特定の図示の例では、開口９４の断面９６は、長方形で、これは、丸みを帯びた角部を含む。

【0025】

引続き図９を参照して、この例において、ピン本体８２は、円形の外側形状９８を有することが示されている。この円形の外側形状９８は、外側アーム４２の円筒状ボア１００内に嵌合する。

【0026】

図示された一例においては、ピン本体８２は、第１外径１０３を有する第１部分１０２及び第２外径１０５を有する第２部分１０４を有する。第２外径１０５は、第１外径１０３よりも大きい。図示の例では、第１部分１０２は、アーム係合ヘッド８６に隣接するのに対して、第２部分１０４は、リテーナ係合後部８８を含み、また、その一部である。ピン本体８２の第１部分１０２と第２部分１０４との間は、段部１０６である。

【0027】

図７において、外側アーム４２内のボア１００は、同様に、第１径１０８を有する第１部分１０７及び第２径１１０を有する第２部分１０９を有する。ボア１００の第２径１１０は、第１径１０８よりも大きい。第１径１０８は、ピン本体８２の第１部分１０２を受入れるが、第２部分１０４を受入れない寸法である。ボア１００の第２部分１０９は、ピン本体８２の第２部分１０４を受入れて保持する寸法である。これは、図２、４及び１０に示されている。

【0028】

図２、４、７及び１０に示されるように、アーム係合ヘッド８６は、棚部１１２を含む。棚部１１２は、内側アーム４８に係合可能なピン本体８２の一部である。この例では、図１０に示されるように、棚部１１２は、平坦係合面１１４を有する。図１０には、棚部１１２の平坦係合面１１４は、内側アーム４８の平坦係合面１１６にどのように接触するかが示されている。具体的には、棚部１１２の平坦係合面１１４は、内側アーム４８の結合部材５３に対して選択的に係合することができる。

【0029】

図１０に示される例では、ラッチピン８０のアーム係合ヘッド８６は、端面１４８を含む。この例における端面１４８は、平坦で、内側アーム４８の結合部材５３に係合する。図示の例において、端面１４８は、棚部１１２の平坦係合面１１４に略垂直である。内側アーム４８は、棚部１１２の端面１４８及び平坦係合面１１４の両方でラッチピン８０に係合することができる。ピン本体８２の端面１４８と第１部分１０２との間に、傾斜面１４９が設けられている。換言すると、図示の例では（他の例でも可能である）、ピン本体８２のアーム係合ヘッド８６は、その棚部１１２の反対側に、第１部分１０２から内向きに端面１４８への方向にテーパを形成する。端面１４８と傾斜面１４９との間の角度は、約２１０〜２３０°とすることができる。この傾斜面１４９は、ラッチピン８０が非係合位置（図４）にあり、カム２２のリフト部２８が内側アーム４８を外側アーム４２及びラッチピン８０に対して押下げているとき、内側アーム４８の結合部材５３に対して係合可能にするためのものであり、これは、ラッチピン８０が非係合位置にあるとき、油圧が一時的に低下された場合、ラッチピン８０がスプリング１４４の力によって係合位置（図２及び１０）に向かって移動することができ、内側アーム４８の結合部材５３の傾斜がラッチピン８０を外側アーム４２の非係合位置（図４）に押し戻すのを助ける。結合部材５３の傾斜及び傾斜面１４９は、一般的に、ほぼ同じ角度の傾斜とされる。

【0030】

図１０において、内側アーム４８の結合部材５３がラッチキャッチ１５２をどのようにして形成するかが示されている。このラッチキャッチ１５２は、突出領域１５６と凹部領域１５８との間に形成された段部１５４を含む。内側アーム４８の平坦係合面１１６は、内側アーム４８が突出領域１５６から凹部領域１５８へ移行する段部１５４の一部である。段部１５４の平坦係合面１１６は、ラッチピンアセンブリ４０が係合位置（図１０）にあるとき、棚部１１２の平坦係合面１１４に向き合うように方向付けされている。凹部領域１５８は、平坦係合面１１６に対して８５〜９５°、通常は約９０°の角度で傾斜された平坦面１６０を形成する。この平坦面１６０は、ラッチピン８０の端面１４８に係合する。

【0031】

本開示に照らして当然のことながら、このラッチピンアセンブリ４０の態様により、ピン本体８２は、平坦係合面１１４，１１６が良好な接触及び係合のために互いに略平行に向き合うように維持される位置に留まることができる。

【0032】

ラッチピンアセンブリ４０は、更に、リテーナ１２０を含む。このリテーナ１２０は、雄係合部１２２を有し、この雄係合部１２２は、開口９４を通してピン本体８２の開口容積部９０に受入れられる。この雄係合部１２２は、この例では、非円形の断面１２４を有する。一例においては、雄係合部１２２の断面１２４は、多角形であり、例えば正多角形である。図８に示される特定の例では、雄係合部１２２は、八角形の断面を有する。図１０において、雄係合部１２２がピン本体８２の開口容積部９０内にどのように嵌合されて受け入れられるかが示されている。

【0033】

図示された例では、雄係合部１２２は、その内部に内側凹部１２６を有する。この凹部１２６は、バネ受１２８として機能する。このバネ受１２８は、付勢機構１３０を保持することができ、付勢機構１３０は、以下に更に説明する。

【0034】

引続き図８を参照して、リテーナ１２０は、外側部分１３２を含む。この外側部分１３２は、雄係合部１２２の最大径よりも大きい。リテーナ１２０は、外側部分１３２と雄係合部１２２との間に、段部１３６を有する。リテーナ１２０が、雄係合部１２２がラッチピン８０の開口容積部９０内となる位置に動作可能に配置されたとき、段部１３６は、ストッパとして作用し、ラッチピンアセンブリ４０が非係合位置にあるとき、リテーナ係合後部８８の端面１３８に対して係合する。ラッチアセンブリ４０が係合位置にあるとき、リテーナ係合後部８８の端面１３８は、段部１３６から間隔を有する。

【0035】

リテーナ１２０の外側部分１３２は、外側アーム４２のボア１００の第２部分１０９内に受入れられる寸法である（図７）。この例では、ラッチピンアセンブリ４０がロッカアーム３０の中に組込まれた後、外側部分１３２は、外側アーム４２に取外しできないように結合する。この結合は、機械的又は化学的結合によって行うことができる。この例では、溶接継手１４０（図５及び１０）によってリテーナ１２０をロッカアーム３０に取外しできないように結合する。例えば、溶接継手１４０は、外側部分１３２を外側アーム４２に溶接することによって形成される。

【0036】

図５に示されるように、外側アーム４２は、外側アーム面１６２を含み、ラッチピンアセンブリ４０を保持するために、いかなる追加の溝等を含む必要はない。これは、外側アーム４２は、ラッチピンアセンブリ４０が取付けられる位置に溝を不要にすることができることであり、すなわち、外側アーム面１６２に溝が不要であるということである。

【0037】

ラッチピンアセンブリ４０は、更に、上述のように、付勢機構１３０を含む。付勢機構１３０は、ピン本体８２の開口容積部９０内に配置し、ラッチピン８０とリテーナ１２０との間に、これらに対向して設ける。具体的には、付勢機構１３０は、リテーナ１２０のバネ受１２８とピン本体８２の開口容積部９０の端面１４２（図１０）との間に、これらに対向して設ける。この例では、内側端面１４２は、ピン本体８２の第１部分１０２内に配置する。付勢機構１３０は、ラッチピン８０をボア１００内で係合位置（図２及び１０）と非係合位置（図４）との間でリテーナ１２０に対して移動させるために使用することができる。図示の例では、付勢機構１３０は、コイルスプリング１４４である。

【0038】

組立てられたロッカアーム３０において、ラッチピン８０は、係合位置と非係合位置とを切換える。ロッカアーム３０を非作動状態にするため、スプリング１４４の付勢力に抗するのに充分な油圧がかけられ、この油圧は、例えば、ラッチピン８０の段部１０６に対して油圧をかかられるように形成されたポート１４６（図４）を介してかけられる。この油圧がかけられたとき、ラッチピン８０は、ラッチピン８０の端面１３８がリテーナ１２０の段部１３６に当接するまで、ロッカアーム３０の第１端部３６に向けて押圧され、これにより、アーム係合ヘッド８６を含むラッチピン８０は、内側アーム４８の結合部材５３との係合から後退される。これにより、内側アーム４８は、ピボット軸５４回りに回動することができ、その結果、ベアリング軸６０は、カム２２のリフトローブ２６に応答して、軸スロット６２内を直線的に移動する。ロッカアーム３０を作動状態にするため、ラッチピン８０の油圧を解消することができ、これは、スプリング１４４が内側端面１４２との係合によりラッチピン８０を棚部１１２の平坦係合面１１４が内側アーム４２に対向するまで押圧する。これにより、外側アーム４２と内側アーム４８とを一体に結合することができ、カム２２に応答して、外側アーム４２と内側アーム４８とを一体に移動させて、バルブステム３２を周期的に押圧する。

【0039】

本開示に照らして当然のことながら、この例では、ラッチピンアセンブリ４０は、ラッチピン８０、リテーナ１２０及び付勢機構１３０である３つの部品以外の部品を含まない。この例では、ラッチピンアセンブリ４０は、これらの３つの部品以外を必要とせず、ラッチアセンブリ４０は、この例では、ラッチピン８０、リテーナ１２０及び付勢機構１３０である３つの部品以外の部品を本質的に含まないということができる。その結果、本発明の課題のコスト効果的な解決、及び、より迅速かつ簡単な製造工程が示された。

【0040】

Ｄ．方法
ラッチピンアセンブリ４０をロッカアーム３０に組付ける方法を適用する。先ず、外側アーム４２、内側アーム４８、及び、これらを結合するピボット軸５４を有するロッカアーム３０が設けられる。外側アーム４２は、ボア１００を有する。ボア１００は、ロッカアーム３０の外側から外側アーム４２を通して内側アーム４８にアクセスできるようにする。

【0041】

この方法は、ラッチピン８０をボア１００にアーム係合ヘッド８６が内側アーム４８に係合するまで挿入することを含む。ピン本体８２は、非円形の断面９２を有する開口容積部９０を有する。

【0042】

この方法は、更に、付勢機構１３０を開口容積部９０に挿入することを含む。ピン本体８２の開口容積部９０には、リテーナ１２０を挿入する。リテーナ１２０は、非円形の断面を有する雄係合部材１２２を含む。

【0043】

リテーナ１２０は、外側アーム４２に取外しできないように結合される。例えば、リテーナ１２０を外側アーム４２に取外しできないように結合するステップは、リテーナ１２０を外側アーム４２に溶接することを含む。

【0044】

リテーナ１２０をピン本体８２の開口容積部９０に挿入することは、リテーナ１２０をリテーナ１２０の端面１３８が外側アーム４２の外側アーム面１６２に一致すなわち面一になるまで、ボア１００を通して開口容積部９０に挿入することを含む。

【0045】

ラッチピンアセンブリ４０は、ラッチピン８０がボア１００内でバランスされるようにし、これは、ボア１００内でのラッチピン８０の回転を更に減少させることを示している。この方法は、棚部１１２及び内側アーム４８のラッチキャッチ１５２の規定条件からのばらつきによるラッチピン８０の回転に及ぼす影響を解消又は減少させることを示す。例えば、図１１を参照して、ピン本体８２の開口容積部９０内でリテーナ１２０が中心位置から時計回り及び反時計回りの位置へ両方向に、リテーナ１２０とピン本体８２とが当接して停止するまで、回転するステップがある。本方法は、更に、中心から時計回り及び反時計回りの回転の角度を記録することを含む。例えば、図１１Ａにおいて、リテーナ１２０は、反時計回りの位置へ、雄係合部１２２がピン本体８２の開口容積部９０の断面９２の内壁に符号１７０の部分で接触するまで回転する。この接触が生じるまでの中心からの角度の数値は、記録される。この角度の数値は、図１１Ａにおいて、ラッチピン８０の中心の軸１７２と、符号１７０の部分で内壁に接触した後の雄係合部１２２の軸１７４との差として角度αで示されている。

【0046】

同様に、リテーナ１２０は、雄係合部１２２と、ピン本体８２の開口容積部９０の断面９２の内壁とが接触するまで時計回りに回転することができる（図１１Ｂ）。この中心からの回転量は、角度として記録される。この角度の数値は、図１１Ｂにおいて、ラッチピン８０の中心の軸１７２と、符号１７６の部分で内壁に接触した後の雄係合部１２２の軸１７４との差として角度βで示されている。記録された中心から時計回り及び反時計回りの両方向の位置の回転角度に基づいて、新たな中心位置を計算することができる。そして、リテーナ１２０は、その新たな中心位置に固定されて、外側アーム４２に取外しできないように結合される。図１２は、その新たな中心位置を示し、ラッチピン８０の軸１７２とリテーナ１２０の軸１７４とは、互いに一致している。

【0047】

ボア１００内におけるラッチピンの回転をバランスする方法は、ラッチピン８０を外側アーム４２のボア１００内に挿入し、そして、棚部１１２が内側アーム４８のラッチキャッチ１５２に係合することによってラッチピン８０を適切な位置にロックすることにより、実行することができる。

【0048】

バランスの一例では、リテーナ１２０は、反時計回りにリテーナ１２０とピン本体８２の開口容積部９０の内壁との間の当接（符号１７０）によって停止されるまで回転することができる。これは、６°の角度αとして記録される。次いで、リテーナ１２０は、中心に戻されて、時計回りにリテーナ１２０とピン本体８２の開口容積部９０の内壁との間の当接（符号１７６）によって停止されるまで回転される。これは、２°の角度βとして記録される。次いで、これらの中心からずれた角度は、加算されて、２で除されて、例えば（６°＋２°）／２＝４°となる。そして、新たな中心は、リテーナ１２０を当初の中心から−２°の位置へ反時計回りに２°（あるいは、当接位置１７０である最も反時計回りの−６°の位置から新たな−２°の位置へ＋４°）動かすことにより計算され、その結果、許容差により、新たな中心から時計回り又は反時計回りのいずれかの側に４°の回転となる。これは、リテーナ１２０が外側アーム４２に例えば溶接によって固定されて永久に結合される新たな中心となる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】