JP2002097915A - 内燃機関用のバルブ組立体 - Google Patents
内燃機関用のバルブ組立体Info
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- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
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- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/14—Tappets; Push rods
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関用のバルブ組立体においてバルブの
閉塞速度を遅延させる。 【解決手段】 拡径端部１０ｂおよびこれと逆側のフラ
ンジ１０ａを有し、拡径端部１０ｂの開放位置および閉
塞位置間で往復動可能なバルブ１０と、バルブ１０のフ
ランジ１０ａに作用するように設けられ、カム１４と当
接するように配置されたカムフォロア１６と、拡径端部
１０ｂの閉塞位置にバルブ１０を押圧するように、カム
１４に向かってカムフォロア１６に付勢力を作用させる
コイルスプリング１８と、コイルスプリング１８による
付勢力に抗してバルブ１０に作用し、拡径端部１０ｂの
開放位置から閉塞位置までのバルブ１０の動きを遅延さ
せるための非機械的な力を作用させる遅延手段とを設け
る。遅延手段は、バルブ１０の拡径部１０ｃに作用す
る、ハウジング２２内のエンジンオイルによる液圧であ
る。
閉塞速度を遅延させる。 【解決手段】 拡径端部１０ｂおよびこれと逆側のフラ
ンジ１０ａを有し、拡径端部１０ｂの開放位置および閉
塞位置間で往復動可能なバルブ１０と、バルブ１０のフ
ランジ１０ａに作用するように設けられ、カム１４と当
接するように配置されたカムフォロア１６と、拡径端部
１０ｂの閉塞位置にバルブ１０を押圧するように、カム
１４に向かってカムフォロア１６に付勢力を作用させる
コイルスプリング１８と、コイルスプリング１８による
付勢力に抗してバルブ１０に作用し、拡径端部１０ｂの
開放位置から閉塞位置までのバルブ１０の動きを遅延さ
せるための非機械的な力を作用させる遅延手段とを設け
る。遅延手段は、バルブ１０の拡径部１０ｃに作用す
る、ハウジング２２内のエンジンオイルによる液圧であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関において
往復動可能なバルブの運転に関し、より詳細には、バル
ブが全開放位置から閉じる速度を選択的に変えるための
可変バルブ開放継続システムに関する。
往復動可能なバルブの運転に関し、より詳細には、バル
ブが全開放位置から閉じる速度を選択的に変えるための
可変バルブ開放継続システムに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】たとえば、本願の譲受人
に譲渡されかつその開示部分が引用することによって本
件出願の中に含まれているところのバターフィールドら
による米国特許第 5,002,023号に教示されているよう
に、当該分野では知られていることであるが、内燃機関
において往復動可能なバルブである吸気バルブおよび排
気バルブの開閉駆動は、カムシャフトと呼称される回転
軸の上で不規則に形成されたカムによって行われてい
る。
に譲渡されかつその開示部分が引用することによって本
件出願の中に含まれているところのバターフィールドら
による米国特許第 5,002,023号に教示されているよう
に、当該分野では知られていることであるが、内燃機関
において往復動可能なバルブである吸気バルブおよび排
気バルブの開閉駆動は、カムシャフトと呼称される回転
軸の上で不規則に形成されたカムによって行われてい
る。
【０００３】カムシャフトの回転は、カムシャフトをク
ランクシャフトまたはダブルカムシャフトエンジンのも
う一つのカムシャフトに連結するチェーンまたはベルト
駆動装置によってもたらされている。典型的には、各バ
ルブは、カムシャフトのカムにスプリング付勢されてお
り、その開閉サイクルは、バルブがスプリング付勢され
るカムの外形形状によって正確に決定されている。
ランクシャフトまたはダブルカムシャフトエンジンのも
う一つのカムシャフトに連結するチェーンまたはベルト
駆動装置によってもたらされている。典型的には、各バ
ルブは、カムシャフトのカムにスプリング付勢されてお
り、その開閉サイクルは、バルブがスプリング付勢され
るカムの外形形状によって正確に決定されている。
【０００４】その一方、カムとの接触状態が維持される
のであれば従っていたであろう通常のパターンからバル
ブの閉塞タイミングを遅らせることは、エンジンの運転
にとって時には有利であろう。
のであれば従っていたであろう通常のパターンからバル
ブの閉塞タイミングを遅らせることは、エンジンの運転
にとって時には有利であろう。
【０００５】したがって、本発明は、バルブの閉塞タイ
ミングを遅延させることができる内燃機関用のバルブ組
立体を提供することを目的とする。
ミングを遅延させることができる内燃機関用のバルブ組
立体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、不規
則に形成されたカム（１４，１１４，２１４，３１４，
４１４）を有する回転可能なカムシャフト（１２，１１
２，２１２，３１２，４１２）を備えた内燃機関におけ
るバルブ組立体である。このバルブ組立体は、拡径端部
および逆側端部間に延びる縦方向の中心線に沿って移動
可能に設けられ、拡径端部の開放位置および閉塞位置間
で往復動可能なバルブ（１０，１１０，２１０，３１
０，４１０）と、バルブの逆側端部に作用するように設
けられ、カムと当接するように配置されたカムフォロア
（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）と、拡径端
部の閉塞位置にバルブを押圧するように、カムに向かっ
てカムフォロアに付勢力を作用させる弾性手段（１８，
１１８，２１８，３１８，４１８）と、弾性手段による
付勢力に抗してバルブに作用し、拡径端部の開放位置か
ら閉塞位置までのバルブの動きを遅延させる遅延手段と
を備えている。
則に形成されたカム（１４，１１４，２１４，３１４，
４１４）を有する回転可能なカムシャフト（１２，１１
２，２１２，３１２，４１２）を備えた内燃機関におけ
るバルブ組立体である。このバルブ組立体は、拡径端部
および逆側端部間に延びる縦方向の中心線に沿って移動
可能に設けられ、拡径端部の開放位置および閉塞位置間
で往復動可能なバルブ（１０，１１０，２１０，３１
０，４１０）と、バルブの逆側端部に作用するように設
けられ、カムと当接するように配置されたカムフォロア
（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）と、拡径端
部の閉塞位置にバルブを押圧するように、カムに向かっ
てカムフォロアに付勢力を作用させる弾性手段（１８，
１１８，２１８，３１８，４１８）と、弾性手段による
付勢力に抗してバルブに作用し、拡径端部の開放位置か
ら閉塞位置までのバルブの動きを遅延させる遅延手段と
を備えている。
【０００７】請求項２の発明では、請求項１における遅
延手段が、バルブに液圧を作用させる手段（２２，１２
２，３２２，４２２）から構成されている。
延手段が、バルブに液圧を作用させる手段（２２，１２
２，３２２，４２２）から構成されている。
【０００８】請求項３の発明では、請求項１における遅
延手段が、バルブに電磁力を作用させる手段（２２８）
から構成されている。
延手段が、バルブに電磁力を作用させる手段（２２８）
から構成されている。
【０００９】請求項４の発明では、請求項２において、
拡径端部の開放位置から閉塞位置までのバルブの移動に
含まれる時間を変化させるために、遅延手段による力の
作用を選択的に制御する制御手段（１２４，２２８，３
２２，４３４）をさらに備えている。
拡径端部の開放位置から閉塞位置までのバルブの移動に
含まれる時間を変化させるために、遅延手段による力の
作用を選択的に制御する制御手段（１２４，２２８，３
２２，４３４）をさらに備えている。
【００１０】請求項５の発明では、請求項３において、
拡径端部の開放位置から閉塞位置までのバルブの移動に
含まれる時間を変化させるために、遅延手段による力の
作用を選択的に制御する手段（１２４，２２８，３２
２，４３４）をさらに備えている。
拡径端部の開放位置から閉塞位置までのバルブの移動に
含まれる時間を変化させるために、遅延手段による力の
作用を選択的に制御する手段（１２４，２２８，３２
２，４３４）をさらに備えている。
【００１１】請求項６の発明では、請求項４において、
バルブが、拡径端部（１１０ｂ，４１０ｂ）および逆側
端部（１１０ａ，４１０ａ）間に延びる細長いステム
（１１０ｄ，４１０ｄ）と、拡径端部および逆側端部間
においてステムの上に設けられた拡径部（１１０ｃ，４
１０ｃ）とを有している。また制御手段が、ステムの一
部を囲繞するハウジング（１２２，４２２）を有し、拡
径部がハウジング内に配置されるとともに、ステムの拡
径部の移動が、拡径端部の閉塞位置および開放位置間に
おけるバルブの移動中は常時前記ハウジング内で行われ
ている。さらに、制御手段が、ハウジング内に作動流体
を選択的に導入しかつハウジングから作動流体を排出す
る導入・導出手段（１２４；４２４，４３４）を有して
いる。
バルブが、拡径端部（１１０ｂ，４１０ｂ）および逆側
端部（１１０ａ，４１０ａ）間に延びる細長いステム
（１１０ｄ，４１０ｄ）と、拡径端部および逆側端部間
においてステムの上に設けられた拡径部（１１０ｃ，４
１０ｃ）とを有している。また制御手段が、ステムの一
部を囲繞するハウジング（１２２，４２２）を有し、拡
径部がハウジング内に配置されるとともに、ステムの拡
径部の移動が、拡径端部の閉塞位置および開放位置間に
おけるバルブの移動中は常時前記ハウジング内で行われ
ている。さらに、制御手段が、ハウジング内に作動流体
を選択的に導入しかつハウジングから作動流体を排出す
る導入・導出手段（１２４；４２４，４３４）を有して
いる。
【００１２】請求項７の発明では、請求項６において、
導入・導出手段が、導入・導出ライン（１２４）と、作
動流体が導入・導出ラインを通って流れるのを選択的に
許容しまたは阻止するサーボバルブ手段（１２６）とか
ら構成されている。
導入・導出手段が、導入・導出ライン（１２４）と、作
動流体が導入・導出ラインを通って流れるのを選択的に
許容しまたは阻止するサーボバルブ手段（１２６）とか
ら構成されている。
【００１３】請求項８の発明では、請求項６において、
ハウジング内に作動流体を導入する導入ライン（４２
４）と、導入ラインに設けられ、導入ラインを通る作動
流体の逆方向の流れを阻止する第１のチェックバルブ
（４３２）と、ハウジングから作動流体を排出する導出
ライン（４３４）と、導出ラインに設けられ、導出ライ
ンを通ってハウジング内に作動流体が戻るのを阻止する
第２のチェックバルブ（４３６）と、作動流体が導出ラ
インを通ってハウジングから流入するのを選択的に許容
するサーボバルブ（４２６）とをさらに備えている。
ハウジング内に作動流体を導入する導入ライン（４２
４）と、導入ラインに設けられ、導入ラインを通る作動
流体の逆方向の流れを阻止する第１のチェックバルブ
（４３２）と、ハウジングから作動流体を排出する導出
ライン（４３４）と、導出ラインに設けられ、導出ライ
ンを通ってハウジング内に作動流体が戻るのを阻止する
第２のチェックバルブ（４３６）と、作動流体が導出ラ
インを通ってハウジングから流入するのを選択的に許容
するサーボバルブ（４２６）とをさらに備えている。
【００１４】請求項９の発明では、請求項５において、
バルブに電磁力を作用させる手段が、バルブの拡径部に
電磁力を作用させるように設けられた電磁コイル（４２
８）を有しており、制御手段が、電磁コイルに選択的に
通電するための手段を有している。
バルブに電磁力を作用させる手段が、バルブの拡径部に
電磁力を作用させるように設けられた電磁コイル（４２
８）を有しており、制御手段が、電磁コイルに選択的に
通電するための手段を有している。
【００１５】請求項１０の発明では、請求項１におい
て、バルブが、拡径端部（３１０ｂ）および逆側端部
（３１０ａ）間に延びる細長いステム（３１０ｄ）と、
拡径端部および逆側端部間に設けられた拡径部（３１０
ｃ）とを有している。遅延手段による力の作用を選択的
に制御する制御手段は、ステムの一部を囲繞する、シー
ルされたハウジング（３２２）を有し、拡径部がハウジ
ング内に配置されるとともに、ステムの拡径部の移動
が、拡径端部の閉塞位置および開放位置間におけるバル
ブの移動中は常時前記ハウジング内で行われている。さ
らに、制御手段は、ハウジング内に収容された電磁流体
と、拡径端部の開放位置から閉塞位置までのバルブの移
動に含まれる時間を変化させるために、遅延手段による
力の作用を選択的に制御する手段（３３０）とを有して
いる。
て、バルブが、拡径端部（３１０ｂ）および逆側端部
（３１０ａ）間に延びる細長いステム（３１０ｄ）と、
拡径端部および逆側端部間に設けられた拡径部（３１０
ｃ）とを有している。遅延手段による力の作用を選択的
に制御する制御手段は、ステムの一部を囲繞する、シー
ルされたハウジング（３２２）を有し、拡径部がハウジ
ング内に配置されるとともに、ステムの拡径部の移動
が、拡径端部の閉塞位置および開放位置間におけるバル
ブの移動中は常時前記ハウジング内で行われている。さ
らに、制御手段は、ハウジング内に収容された電磁流体
と、拡径端部の開放位置から閉塞位置までのバルブの移
動に含まれる時間を変化させるために、遅延手段による
力の作用を選択的に制御する手段（３３０）とを有して
いる。
【００１６】請求項１１の発明では、請求項１０におい
て、遅延手段による力の作用を選択的に制御する手段
が、ハウジング内に設けられ、ステムを囲繞する電磁コ
イル（３３０）と、電磁コイルに選択的に通電する手段
とから構成されている。
て、遅延手段による力の作用を選択的に制御する手段
が、ハウジング内に設けられ、ステムを囲繞する電磁コ
イル（３３０）と、電磁コイルに選択的に通電する手段
とから構成されている。
【００１７】本発明によれば、バルブ組立体の運転中に
は、遅延手段により、バルブの拡径端部が、開放位置か
ら閉塞位置まで移動する動きが遅延される。すなわち、
バルブの閉塞タイミングが遅延させられる。これによ
り、バルブの開放時間を延長することが可能になる。
は、遅延手段により、バルブの拡径端部が、開放位置か
ら閉塞位置まで移動する動きが遅延される。すなわち、
バルブの閉塞タイミングが遅延させられる。これによ
り、バルブの開放時間を延長することが可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】発明の要約 本発明によれば、内燃機関において、バルブが弾性的に
付勢されたカムシャフトのカムとの接触に基づいて従っ
たであろうバルブ閉塞速度からカム駆動のバルブの閉塞
速度を遅延させるための装置および方法が提供されてい
る。
付勢されたカムシャフトのカムとの接触に基づいて従っ
たであろうバルブ閉塞速度からカム駆動のバルブの閉塞
速度を遅延させるための装置および方法が提供されてい
る。
【００１９】当該装置および方法は、液圧式および（ま
たは）電気式のような種々の実施態様のうちの一つまた
は他の形態をとり、このような多くの実施態様は、バル
ブの閉塞の遅延が選択的に、つまり要求されるときにの
み生じるのを許容する。
たは）電気式のような種々の実施態様のうちの一つまた
は他の形態をとり、このような多くの実施態様は、バル
ブの閉塞の遅延が選択的に、つまり要求されるときにの
み生じるのを許容する。
【００２０】したがって、内燃機関において、バルブが
弾性的に付勢されたカムとの接触に基づいて従ったであ
ろうバルブ閉塞速度からカム駆動のバルブの閉塞速度を
遅延させるための装置および方法を提供することが本発
明の目的である。より詳細には、バルブの遅延された閉
塞状態が選択的に、つまり必要とされるときにのみ生じ
るという上述の特徴を有する装置および方法を提供する
ことが本発明の目的である。
弾性的に付勢されたカムとの接触に基づいて従ったであ
ろうバルブ閉塞速度からカム駆動のバルブの閉塞速度を
遅延させるための装置および方法を提供することが本発
明の目的である。より詳細には、バルブの遅延された閉
塞状態が選択的に、つまり必要とされるときにのみ生じ
るという上述の特徴を有する装置および方法を提供する
ことが本発明の目的である。
【００２１】本発明のこれらおよびその他の特徴・目的
をよく理解するためには、添付図面に関連して以下の詳
細な記述が参照されるべきである。
をよく理解するためには、添付図面に関連して以下の詳
細な記述が参照されるべきである。
【００２２】〔好ましい実施態様の詳細な説明〕図１、
図２および図３は、内燃機関におけるバルブ１０の運転
状態を示しており、エンジンの一方のシリンダの排気バ
ルブと考えてよい。バルブ１０は、図示しない部材によ
り周知の方法でクランクシャフトまたは他のカムシャフ
トからチェーンまたはベルト駆動装置によって回転させ
られるカムシャフト１２の回転により、縦方向の中心線
に沿って鉛直方向に往復動するようになっている。
図２および図３は、内燃機関におけるバルブ１０の運転
状態を示しており、エンジンの一方のシリンダの排気バ
ルブと考えてよい。バルブ１０は、図示しない部材によ
り周知の方法でクランクシャフトまたは他のカムシャフ
トからチェーンまたはベルト駆動装置によって回転させ
られるカムシャフト１２の回転により、縦方向の中心線
に沿って鉛直方向に往復動するようになっている。
【００２３】カムシャフト１２は、不規則な形状を有し
かつともに回転するカム１４を有している。カム１４は
カムフォロア１６に当接しており、該カムフォロア１６
は、逆向きのカップ形状を有するとともに、バルブ１０
の端部において拡径されたフランジ１０ａを囲繞してい
る。バルブ１０の逆側の端部もまた、バルブ１０が関連
するシリンダの開口を開閉するように機能する拡径部１
０ｂを有している。
かつともに回転するカム１４を有している。カム１４は
カムフォロア１６に当接しており、該カムフォロア１６
は、逆向きのカップ形状を有するとともに、バルブ１０
の端部において拡径されたフランジ１０ａを囲繞してい
る。バルブ１０の逆側の端部もまた、バルブ１０が関連
するシリンダの開口を開閉するように機能する拡径部１
０ｂを有している。
【００２４】バルブ１０は、コイルスプリング１８によ
って、最上部位置であるシリンダ閉塞位置に弾性的に付
勢されている。コイルスプリング１８の最上端は、カム
フォロア１６の内側底部に当接しており、最下端は、横
方向に延びる固定部材２０の上面に当接している。これ
により、カムシャフトの回転中は、カムフォロア１６が
常時カム１４との接触状態を維持するようになる。
って、最上部位置であるシリンダ閉塞位置に弾性的に付
勢されている。コイルスプリング１８の最上端は、カム
フォロア１６の内側底部に当接しており、最下端は、横
方向に延びる固定部材２０の上面に当接している。これ
により、カムシャフトの回転中は、カムフォロア１６が
常時カム１４との接触状態を維持するようになる。
【００２５】ところで、図１，図２および図３の装置に
おいては、バルブ１０の長手方向略中央部に拡径部１０
ｃを設け、バルブ１０の全移動範囲を通じて拡径部１０
ｃの移動を許容する十分な軸方向長さを有するハウジン
グ２２で拡径部１０ｃを囲繞することによって、図１の
開放位置から図３の閉塞位置へのバルブ１０の戻りが遅
延されている。
おいては、バルブ１０の長手方向略中央部に拡径部１０
ｃを設け、バルブ１０の全移動範囲を通じて拡径部１０
ｃの移動を許容する十分な軸方向長さを有するハウジン
グ２２で拡径部１０ｃを囲繞することによって、図１の
開放位置から図３の閉塞位置へのバルブ１０の戻りが遅
延されている。
【００２６】ハウジング２２は、該ハウジング２２に対
するバルブ１０の往復動を許容する、整列された開口部
２２ａ，２２ｂをその上部および底部にそれぞれ有して
いる。開口部２２ａ，２２ｂは、バルブ１０の昇降時に
開口部２２ａ，２２ｂを通じて液圧流体つまりエンジン
オイルの流れを許容するために、バルブ１０のステム部
１０ｄに対して十分なクリアランスを有しており、バル
ブ組立体全体がエンジンオイルで浸されている。
するバルブ１０の往復動を許容する、整列された開口部
２２ａ，２２ｂをその上部および底部にそれぞれ有して
いる。開口部２２ａ，２２ｂは、バルブ１０の昇降時に
開口部２２ａ，２２ｂを通じて液圧流体つまりエンジン
オイルの流れを許容するために、バルブ１０のステム部
１０ｄに対して十分なクリアランスを有しており、バル
ブ組立体全体がエンジンオイルで浸されている。
【００２７】これにより、図１の位置から図３の位置ま
でバルブ１０が移動するとき、開口部２２ａを通じてエ
ンジンオイルが拡径部１０ｃにより吐出されなければな
らないことになり、その結果、コイルスプリング１８か
らカムフォロア１６に作用する付勢力に抗して、バルブ
１０が図３の位置まで戻るのをハウジング２２内のエン
ジンオイルの粘性が遅らせることになる。
でバルブ１０が移動するとき、開口部２２ａを通じてエ
ンジンオイルが拡径部１０ｃにより吐出されなければな
らないことになり、その結果、コイルスプリング１８か
らカムフォロア１６に作用する付勢力に抗して、バルブ
１０が図３の位置まで戻るのをハウジング２２内のエン
ジンオイルの粘性が遅らせることになる。
【００２８】この点において、バルブ１０が図２の位置
から図３の位置まで移動するときにハウジング２２内へ
のエンジンオイルの自由な流れを許容し、バルブ１０が
図３の位置から図１の位置まで移動するときにハウジン
グ２２からのエンジンオイルの自由な流れを許容するた
めに、開口部２２ｂは開口部２２ａよりも若干大きくな
ければならない。
から図３の位置まで移動するときにハウジング２２内へ
のエンジンオイルの自由な流れを許容し、バルブ１０が
図３の位置から図１の位置まで移動するときにハウジン
グ２２からのエンジンオイルの自由な流れを許容するた
めに、開口部２２ｂは開口部２２ａよりも若干大きくな
ければならない。
【００２９】図４に示す実施態様においては、図１、図
２および図３の実施態様の各要素に対応する要素が３桁
の数字で示されており、各要素の下２桁の数字が図１、
図２および図３の各要素の数字と同一になっている。
２および図３の実施態様の各要素に対応する要素が３桁
の数字で示されており、各要素の下２桁の数字が図１、
図２および図３の各要素の数字と同一になっている。
【００３０】図４の実施態様では、カムシャフト１１２
のカム１１４により下方に作用する力と、コイルスプリ
ング１１８により拡径部１１０ａに作用する上方への弾
性力との作用下でバルブ１１０が往復動する際に、エン
ジンオイルの流れを阻止するようにハウジング１２２の
開口部１２２ａ，１２２ｂがシールされている。
のカム１１４により下方に作用する力と、コイルスプリ
ング１１８により拡径部１１０ａに作用する上方への弾
性力との作用下でバルブ１１０が往復動する際に、エン
ジンオイルの流れを阻止するようにハウジング１２２の
開口部１２２ａ，１２２ｂがシールされている。
【００３１】ハウジング１２２は、通常エンジンオイル
を内部に有しておらず、したがって、バルブ１１０の拡
径部１１０ｃには粘性抵抗は存在していない。このた
め、コイルスプリング１１８は、ハウジング１２２内に
エンジンオイルが存在していないとき、カムシャフト１
１２の回転中は常時カムフォロア１１６のカム１１４と
の接触状態を維持するように作用する。
を内部に有しておらず、したがって、バルブ１１０の拡
径部１１０ｃには粘性抵抗は存在していない。このた
め、コイルスプリング１１８は、ハウジング１２２内に
エンジンオイルが存在していないとき、カムシャフト１
１２の回転中は常時カムフォロア１１６のカム１１４と
の接触状態を維持するように作用する。
【００３２】その一方、あるエンジン運転状態下におい
てバルブ１１０の戻りを遅らせる必要があるときは、導
入および導出ライン１２４を通じてハウジング１２２内
にエンジンオイルを添加することによって、このバルブ
戻りの遅延が実行される。なお、ハウジング１２２に対
するエンジンオイルの流入および流出は、バルブ１１０
に関連してエンジン制御ユニット（図示せず）により制
御されるサーボバルブ１２６によって、選択的に許容さ
れまたは阻止される。
てバルブ１１０の戻りを遅らせる必要があるときは、導
入および導出ライン１２４を通じてハウジング１２２内
にエンジンオイルを添加することによって、このバルブ
戻りの遅延が実行される。なお、ハウジング１２２に対
するエンジンオイルの流入および流出は、バルブ１１０
に関連してエンジン制御ユニット（図示せず）により制
御されるサーボバルブ１２６によって、選択的に許容さ
れまたは阻止される。
【００３３】このようにして、バルブ１１０の閉塞位置
への遅延された戻りの調整を行えるようになるととも
に、コイルスプリング１１８によりカムフォロア１１６
に作用する付勢力に抗して、改良されたエンジン運転状
態を得るのに要求されるバルブ開放時間を延長できる。
への遅延された戻りの調整を行えるようになるととも
に、コイルスプリング１１８によりカムフォロア１１６
に作用する付勢力に抗して、改良されたエンジン運転状
態を得るのに要求されるバルブ開放時間を延長できる。
【００３４】図５に示す実施態様においては、図１、図
２、図３および図４の各実施態様の要素に対応する各要
素が３桁の数字で示されており、各要素の下２桁の数字
が図１、図２、図３および図４の各要素の下２桁の数字
と同一になっている。
２、図３および図４の各実施態様の要素に対応する各要
素が３桁の数字で示されており、各要素の下２桁の数字
が図１、図２、図３および図４の各要素の下２桁の数字
と同一になっている。
【００３５】図５の実施態様では、全開放位置から図３
のバルブ位置に対応する閉塞位置へのバルブ２１０の戻
りが、電磁バルブ保持装置２２８によって遅延されてい
る。電磁バルブ保持装置２２８は、バルブ２１０のフラ
ンジ部２１０ａおよびカムフォロア２１６に対するコイ
ルスプリング２１８の付勢力に抗して拡径部２１０ｃの
戻りを電磁力で抑制するように、拡径部２１０ｃに作用
する。
のバルブ位置に対応する閉塞位置へのバルブ２１０の戻
りが、電磁バルブ保持装置２２８によって遅延されてい
る。電磁バルブ保持装置２２８は、バルブ２１０のフラ
ンジ部２１０ａおよびカムフォロア２１６に対するコイ
ルスプリング２１８の付勢力に抗して拡径部２１０ｃの
戻りを電磁力で抑制するように、拡径部２１０ｃに作用
する。
【００３６】電磁バルブ保持装置２２８の運転は、バル
ブ２１０が関連するエンジン制御ユニット（図示せず）
の制御により、選択的に開始されまたは停止される。こ
のようにして、コイルスプリング２１８によりカムフォ
ロア２１６に作用する付勢力に抗して、バルブ２１０の
閉塞位置への遅延された戻りを調整できるとともに、改
良されたエンジン運転状態を達成するのに要求されるバ
ルブ開放時間を変化させることができる。
ブ２１０が関連するエンジン制御ユニット（図示せず）
の制御により、選択的に開始されまたは停止される。こ
のようにして、コイルスプリング２１８によりカムフォ
ロア２１６に作用する付勢力に抗して、バルブ２１０の
閉塞位置への遅延された戻りを調整できるとともに、改
良されたエンジン運転状態を達成するのに要求されるバ
ルブ開放時間を変化させることができる。
【００３７】図６に示す実施態様においては、図１、図
２、図３，図４および図５の各実施態様の要素に対応す
る各要素が３００番台の数字で示されており、各要素の
下２桁の数字が図１、図２、図３および図４の各要素の
下２桁の数字と同一になっている。
２、図３，図４および図５の各実施態様の要素に対応す
る各要素が３００番台の数字で示されており、各要素の
下２桁の数字が図１、図２、図３および図４の各要素の
下２桁の数字と同一になっている。
【００３８】図６の実施態様では、バルブ３１０の拡径
部３１０ｃのあらゆる移動位置において、拡径部３１０
ｃが、ハウジング３２２に対するバルブ３１０の往復動
をシール状態で調整するハウジング３２２によって囲繞
されている。ハウジング３２２は、シールされた量の電
磁流体、すなわち電磁場の影響下で粘性が著しく増加す
る流体を有している。
部３１０ｃのあらゆる移動位置において、拡径部３１０
ｃが、ハウジング３２２に対するバルブ３１０の往復動
をシール状態で調整するハウジング３２２によって囲繞
されている。ハウジング３２２は、シールされた量の電
磁流体、すなわち電磁場の影響下で粘性が著しく増加す
る流体を有している。
【００３９】また、ハウジング３２２は、その外壁に埋
設されかつバルブ３００のステム３１０ｄと同心に配置
された電磁コイル３３０を有している。電磁コイル３３
０が通電されたときはいつでも、ハウジング３２２内の
流体の粘性が著しく増加し、これにより、図６に示す全
開位置から図３のバルブ位置に対応する全閉位置までの
バルブ３１０の戻りが遅延される。
設されかつバルブ３００のステム３１０ｄと同心に配置
された電磁コイル３３０を有している。電磁コイル３３
０が通電されたときはいつでも、ハウジング３２２内の
流体の粘性が著しく増加し、これにより、図６に示す全
開位置から図３のバルブ位置に対応する全閉位置までの
バルブ３１０の戻りが遅延される。
【００４０】過剰な粘性力がバルブ３１０の拡径部３１
０ｃに作用するのを防止するために、拡径部３１０ｃに
は、これを挿通する開孔３１０ｅが設けられており、こ
れにより、ハウジング３２２内の流体の粘性が低いとき
に、拡径部３１０ｃの一方の側から他方の側に容易に流
体が流れるようになっている。
０ｃに作用するのを防止するために、拡径部３１０ｃに
は、これを挿通する開孔３１０ｅが設けられており、こ
れにより、ハウジング３２２内の流体の粘性が低いとき
に、拡径部３１０ｃの一方の側から他方の側に容易に流
体が流れるようになっている。
【００４１】電磁コイル３３０が通電されていないとき
は、コイルスプリング３１８が、カムシャフト３１２の
回転中は常時カムフォロア３１６のカム３１４との接触
状態を維持するのに効果的に作用する。その一方、エン
ジン運転状態下において、バルブ３１０の戻りを遅延さ
せる必要がある場合、この遅延は電磁コイル３２２の通
電によって達成される。
は、コイルスプリング３１８が、カムシャフト３１２の
回転中は常時カムフォロア３１６のカム３１４との接触
状態を維持するのに効果的に作用する。その一方、エン
ジン運転状態下において、バルブ３１０の戻りを遅延さ
せる必要がある場合、この遅延は電磁コイル３２２の通
電によって達成される。
【００４２】このようにして、バルブ３１０の閉塞位置
への戻りの遅延量が調整できるとともに、コイルスプリ
ング３１８によりカムフォロア３１６に作用する付勢力
に抗して、改良されたエンジン運転状態を達成するため
に、バルブ開放時間を変更できる。
への戻りの遅延量が調整できるとともに、コイルスプリ
ング３１８によりカムフォロア３１６に作用する付勢力
に抗して、改良されたエンジン運転状態を達成するため
に、バルブ開放時間を変更できる。
【００４３】図７に示す実施態様においては、図１、図
２、図３，図４、図５および図６の各実施態様の要素に
対応する各要素が４００番台の数字で示されており、各
要素の下２桁の数字が図１、図２、図３、図４、図５お
よび図６の各要素の下２桁の数字と同一になっている。
２、図３，図４、図５および図６の各実施態様の要素に
対応する各要素が４００番台の数字で示されており、各
要素の下２桁の数字が図１、図２、図３、図４、図５お
よび図６の各要素の下２桁の数字と同一になっている。
【００４４】図７の実施態様は図４の実施態様と類似し
ているが、この実施態様では、エンジンオイルは、導入
ライン４２４を通って、シールされたハウジング４２２
内に流入する。バルブ４１０の開放中には、エンジンオ
イルがハウジング４２２内に自由に流入でき、バルブ４
１０の閉塞中には、ハウジング４２２から導入ライン４
２４内に流体が戻るのを防止するために、導入ライン４
２４には、チェックバルブ４３２が設けられている。
ているが、この実施態様では、エンジンオイルは、導入
ライン４２４を通って、シールされたハウジング４２２
内に流入する。バルブ４１０の開放中には、エンジンオ
イルがハウジング４２２内に自由に流入でき、バルブ４
１０の閉塞中には、ハウジング４２２から導入ライン４
２４内に流体が戻るのを防止するために、導入ライン４
２４には、チェックバルブ４３２が設けられている。
【００４５】図７の実施態様では、ハウジング４２２か
らオイルを排出するための導出ライン４３４が設けられ
ている。導出ライン４３４には、バルブ４１０の閉塞動
作中にハウジング４２２からオイルが排出されるのを許
容するとともに、バルブ４１０の開放動作中にハウジン
グ４２２内にオイルが引き戻されるのを防止するチェッ
クバルブ４３６が設けられている。
らオイルを排出するための導出ライン４３４が設けられ
ている。導出ライン４３４には、バルブ４１０の閉塞動
作中にハウジング４２２からオイルが排出されるのを許
容するとともに、バルブ４１０の開放動作中にハウジン
グ４２２内にオイルが引き戻されるのを防止するチェッ
クバルブ４３６が設けられている。
【００４６】また、導出ライン４３４には、オイルの流
れに対して、ハウジング４２２を選択的に開閉するため
のサーボバルブ４２６が設けられている。図７の実施態
様では、バルブの閉塞中に各バルブストロークで開くよ
うにするために高速バルブ（図示せず）を設けることに
より、ハウジング４２２からのオイルの流出量を制御す
ることが可能である。
れに対して、ハウジング４２２を選択的に開閉するため
のサーボバルブ４２６が設けられている。図７の実施態
様では、バルブの閉塞中に各バルブストロークで開くよ
うにするために高速バルブ（図示せず）を設けることに
より、ハウジング４２２からのオイルの流出量を制御す
ることが可能である。
【００４７】反応速度の遅いバルブ（図示せず）は、ハ
ウジング４２２から流出する流量をバルブ４１０が閉じ
る速度において簡単に制限する。このような反応速度の
遅いバルブの使用は、理想的なものではない。というの
は、バルブが全開状態に留まるのを阻止するからである
が、いくつかのバルブが一つの液圧バルブで制御される
ようになる。
ウジング４２２から流出する流量をバルブ４１０が閉じ
る速度において簡単に制限する。このような反応速度の
遅いバルブの使用は、理想的なものではない。というの
は、バルブが全開状態に留まるのを阻止するからである
が、いくつかのバルブが一つの液圧バルブで制御される
ようになる。
【００４８】本発明が関連する技術分野の当業者は、と
くに上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神ある
いは本質的な特徴から外れることなく、本発明の原理を
利用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得
る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としての
みみなされるべきものであり、限定的なものではない。
くに上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神ある
いは本質的な特徴から外れることなく、本発明の原理を
利用する種々の変形例やその他の実施態様を構築し得
る。上述の実施態様はあらゆる点で単なる例示としての
みみなされるべきものであり、限定的なものではない。
【００４９】それゆえ、本発明の範囲は、上記記述内容
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該分野の当業者にとって
明らかであろう。
よりもむしろ添付の請求の範囲に示されている。したが
って、本発明が個々の実施態様に関連して説明されてき
たものの、構造、順序、材料その他の変更は、本発明の
範囲内においてではあるが、当該分野の当業者にとって
明らかであろう。
【００５０】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るバルブ組立
体によれば、開放位置から閉塞位置までのバルブの動き
を遅延させる遅延手段を設けたので、バルブの閉塞タイ
ミングを遅延させることができる効果がある。
体によれば、開放位置から閉塞位置までのバルブの動き
を遅延させる遅延手段を設けたので、バルブの閉塞タイ
ミングを遅延させることができる効果がある。
【図１】本発明の好ましい実施態様によるバルブを運転
するのに用いられる内燃機関のカムシャフトにおけるカ
ムおよびバルブ（バルブ組立体）の概略図であって、カ
ムシャフト回転中のあるタイミングにおける状態を示し
ている。
するのに用いられる内燃機関のカムシャフトにおけるカ
ムおよびバルブ（バルブ組立体）の概略図であって、カ
ムシャフト回転中のあるタイミングにおける状態を示し
ている。
【図２】本発明の好ましい実施態様によるバルブを運転
するのに用いられる内燃機関のカムシャフトにおけるカ
ムおよびバルブ（バルブ組立体）の概略図であって、カ
ムシャフト回転中のあるタイミングにおける状態を示し
ている。
するのに用いられる内燃機関のカムシャフトにおけるカ
ムおよびバルブ（バルブ組立体）の概略図であって、カ
ムシャフト回転中のあるタイミングにおける状態を示し
ている。
【図３】本発明の好ましい実施態様によるバルブを運転
するのに用いられる内燃機関のカムシャフトにおけるカ
ムおよびバルブ（バルブ組立体）の概略図であって、カ
ムシャフト回転中のあるタイミングにおける状態を示し
ている。
するのに用いられる内燃機関のカムシャフトにおけるカ
ムおよびバルブ（バルブ組立体）の概略図であって、カ
ムシャフト回転中のあるタイミングにおける状態を示し
ている。
【図４】本発明の他の実施態様によるバルブ組立体を示
しており、前記実施態様の図１に相当する図である。
しており、前記実施態様の図１に相当する図である。
【図５】本発明のさらに他の実施態様によるバルブ組立
体を示しており、前記実施態様の図１および図４に相当
する図である。
体を示しており、前記実施態様の図１および図４に相当
する図である。
【図６】本発明の別の実施態様によるバルブ組立体を示
しており、前記実施態様の図１、図４および図５に相当
している。
しており、前記実施態様の図１、図４および図５に相当
している。
【図７】本発明のさらに別の実施態様によるバルブ組立
体を示しており、前記実施態様の図１、図４、図５およ
び図６に相当している。
体を示しており、前記実施態様の図１、図４、図５およ
び図６に相当している。
１０： バルブ １０ａ： フランジ（逆側端部） １０ｂ： 拡径端部 １０ｃ： 拡径部 １２： カムシャフト １４： カム １６： カムフォロア １８： コイルスプリング ２２： ハウジング ２２ａ，２２ｂ： 開口部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年１１月１日（２００１．１１．
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G018 AB07 AB16 BA38 CA18 CA19 DA48 DA51 DA53 DA56 DA65 DA74 DA83 DA85 EA02 EA19 EA32 FA01 FA07 FA08 GA18
Claims (11)
- 【請求項１】 不規則に形成されたカム（１４，１１
４，２１４，３１４，４１４）を有する回転可能なカム
シャフト（１２，１１２，２１２，３１２，４１２）を
備えた内燃機関におけるバルブ組立体であって、 拡径端部およびこれと逆側の逆側端部を有し、前記拡径
端部および逆側端部間に延びる縦方向の中心線に沿って
移動可能に設けられ、前記拡径端部の開放位置および閉
塞位置間で往復動可能なバルブ（１０，１１０，２１
０，３１０，４１０）と、 前記バルブの前記逆側端部に作用するように設けられ、
前記カムと当接するように配置されたカムフォロア（１
６，１１６，２１６，３１６，４１６）と、 前記拡径端部の前記閉塞位置に前記バルブを押圧するよ
うに、前記カムに向かって前記カムフォロアに付勢力を
作用させる弾性手段（１８，１１８，２１８，３１８，
４１８）と、 前記弾性手段による付勢力に抗して前記バルブに作用
し、前記拡径端部の前記開放位置から前記閉塞位置まで
の前記バルブの動きを遅延させる遅延手段と、を備えた
バルブ組立体。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記遅延手段が、前記バルブに液圧を作用させる手段
（２２，１２２，３２２，４２２）から構成されてい
る、ことを特徴とするバルブ組立体。 - 【請求項３】 請求項１において、 前記遅延手段が、前記バルブに電磁力を作用させる手段
（２２８）から構成されている、ことを特徴とするバル
ブ組立体。 - 【請求項４】 請求項２において、 前記拡径端部の前記開放位置から前記閉塞位置までの前
記バルブの移動に含まれる時間を変化させるために、前
記遅延手段による力の作用を選択的に制御する制御手段
（１２４，２２８，３２２，４３４）をさらに備えた、
ことを特徴とするバルブ組立体。 - 【請求項５】 請求項３において、 前記拡径端部の前記開放位置から前記閉塞位置までの前
記バルブの移動に含まれる時間を変化させるために、前
記遅延手段による力の作用を選択的に制御する手段（１
２４，２２８，３２２，４３４）をさらに備えた、こと
を特徴とするバルブ組立体。 - 【請求項６】 請求項４において、 前記バルブが、前記拡径端部（１１０ｂ，４１０ｂ）お
よび前記逆側端部（１１０ａ，４１０ａ）間に延びる細
長いステム（１１０ｄ，４１０ｄ）と、前記拡径端部お
よび前記逆側端部間において前記ステムの上に設けられ
た拡径部（１１０ｃ，４１０ｃ）とを有しており、 前記制御手段が、前記ステムの一部を囲繞するハウジン
グ（１２２，４２２）を有し、前記拡径部が前記ハウジ
ング内に配置されるとともに、前記ステムの前記拡径部
の移動が、前記拡径端部の前記閉塞位置および前記開放
位置間における前記バルブの移動中は常時前記ハウジン
グ内で行われており、 前記制御手段が、前記ハウジング内に作動流体を選択的
に導入しかつ前記ハウジングから作動流体を導出する導
入・導出手段（１２４；４２４，４３４）を有してい
る、ことを特徴とするバルブ組立体。 - 【請求項７】 請求項６において、 前記導入・導出手段が、 導入・導出ライン（１２４）と、 作動流体が前記導入・導出ラインを通って流れるのを選
択的に許容しまたは阻止するサーボバルブ手段（１２
６）とから構成されている、ことを特徴とするバルブ組
立体。 - 【請求項８】 請求項６において、 前記ハウジング内に作動流体を導入する導入ライン（４
２４）と、 前記導入ラインに設けられ、前記導入ラインを通る作動
流体の逆方向の流れを阻止する第１のチェックバルブ
（４３２）と、 前記ハウジングから作動流体を排出する導出ライン（４
３４）と、 前記導出ラインに設けられ、前記導出ラインを通って前
記ハウジング内に作動流体が戻るのを阻止する第２のチ
ェックバルブ（４３６）と、 作動流体が前記導出ラインを通って前記ハウジングから
流出するのを選択的に許容するサーボバルブ（４２６）
と、をさらに備えたバルブ組立体。 - 【請求項９】 請求項５において、 前記バルブに電磁力を作用させる前記手段が、前記バル
ブの前記拡径部に電磁力を作用させるように設けられた
電磁コイル（２２８）を有しており、前記制御手段が、
前記電磁コイルに選択的に通電するための手段を有して
いる、ことを特徴とするバルブ組立体。 - 【請求項１０】 請求項１において、 前記バルブが、前記拡径端部（３１０ｂ）および前記逆
側端部（３１０ａ）間に延びる細長いステム（３１０
ｄ）と、前記拡径端部および前記逆側端部間に設けられ
た拡径部（３１０ｃ）とを有しており、 前記遅延手段による力の作用を選択的に制御する制御手
段は、前記ステムの一部を囲繞する、シールされたハウ
ジング（３２２）を有し、前記拡径部が前記ハウジング
内に配置されるとともに、前記ステムの前記拡径部の移
動が、前記拡径端部の前記閉塞位置および前記開放位置
間における前記バルブの移動中は常時前記ハウジング内
で行われており、 さらに、前記制御手段は、前記ハウジング内に収容され
た電磁流体と、前記拡径端部の前記開放位置から前記閉
塞位置までの前記バルブの移動に含まれる時間を変化さ
せるために、前記遅延手段による力の作用を選択的に制
御する手段（３３０）とを有している、ことを特徴とす
るバルブ組立体。 - 【請求項１１】 請求項１０において、 前記遅延手段による力の作用を選択的に制御する前記手
段が、 前記ハウジング内に設けられ、前記ステムを囲繞する電
磁コイル（３３０）と、 前記電磁コイルに選択的に通電する手段とから構成され
ている、ことを特徴とするバルブ組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/635,882 US6321706B1 (en) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | Variable valve opening duration system |
| US09/635882 | 2000-08-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002097915A true JP2002097915A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=24549504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001241532A Abandoned JP2002097915A (ja) | 2000-08-10 | 2001-08-09 | 内燃機関用のバルブ組立体 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6321706B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002097915A (ja) |
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