JP2008038889A

JP2008038889A - 弁制御機構

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Publication number: JP2008038889A
Application number: JP2006249486A
Authority: JP
Inventors: Ta-Chuan Liu; 達全劉; Pan-Hsiang Hsieh; 潘祥解
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-09-14
Also published as: US20080035082A1; JP4516552B2; US7721690B2; TWI310804B; TW200809076A

Abstract

【課題】弁制御機構の提供。
【解決手段】本発明は一種の弁制御機構に関わるものである。主に、エンジン内部の弁の揚程制御により、３種類以上の開閉パターンを形成する。本発明の実施例において、単純な機構、少量の電磁弁と液体圧力管線により、エンジン弁の開閉制御を行うことを例示する。本発明の機構により、液体圧力管線および機構空間の設計が大幅に簡素化できるため、一つのエンジンにおいて、同一の弁制御機構により、大きい馬力、燃焼効率の良い、または気筒休止などさまざまな要求に応じた弁揚程に従い、弁の開閉制御を行うことができ。
【選択図】図１

Description

本発明は一種の弁制御機構、特に一種の油回路と構造設計の簡素化により、弁に３種類以上の開閉パターンを提供する、一種の弁制御機構に関わるものである。

近年、石油価格の暴騰により、エンジンの燃費性能が非常に重視されている。研究資料によると、弁可変制御機構技術の重要性は非常に高い。その技術は気筒休止（ｃｙｌｉｎｄｅｒｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）、エンジンの小型化（ｄｏｗｎｓｉｚｅ）など多種の技術基礎である。

弁揚程の変更は、以下の方法を通じて、燃費低減の効果を実現できる、
１．高または低弁揚程、エンジンの回転速度の高低に従い、最適化に設計された二つの吸気弁揚程は、エンジンが高速回転のとき、高揚程に切り換えて吸気効率を向上し馬力を増大させ、省エネ効果を実現する。そして、中低回転速度のとき、低揚程に切り換えて、吸気の流速を増加し、カム軸のトルクを下げて、安定したアイドル運転燃焼により、省エネ効果を実現する。この類の代表的な技術は本田社のシビックとアコードなどの車種に使用されている。このほか、ＢＭＷ社のＶａｌｖｅＴｒｏｎｉｃシリーズは、弁揚程連続可変技術を駆使し、エンジン回転速度の最適化を実現する、
２．二つの吸気弁に高低揚程を行う。その目的は、低い回転速度のとき、一つの弁のみが吸気を担ぐ、気筒内部に強いスワール（ｓｗｉｒｌ）を形成し、燃焼の改善により、省エネ効果を実現する。一方、高速回転のとき、二つの吸気弁とも高揚程状態に切り換える。代表的な車種は本田社のＣＢ４００Ｆ。しかし、中低速回転のとき、燃料が弁のダイアフラムに堆積し、空気燃料比率の不正確とカーボン堆積の欠点があるため、一つの吸気弁を高揚程に設定し、もう一つの吸気弁を低揚程に設定することで防止する、
３．すべての弁揚程を締め切る。容積が大きいエンジンまたは混合動力エンジンが低回転のとき、一部の気筒の弁揚程を締め切ることにより、気筒休止ときのポンピングロス（ｐｕｍｐｉｎｇｌｏｓｓ）の軽減を図る。この種の技術の代表的な技術は本田社のインサイト。

公知技術は前記の目的を達成するため、さまざまな弁揚程の制御技術が開発されている。特許文献１において、ピン機構の切り替えによる弁揚程の制御技術が開示されている。この種の技術における弁揚程の種類は片方の弁を閉めるか、または一方を高揚程に、もう一方を低揚程に制御する。さらに、特許文献２において、一種のカムとラジアルアームをそれぞれ３つ設けて、高−高の組み合わせと中−低の組み合わせ、２種類の弁揚程制御を行う。このほか、特許文献３において、一種のカムとラジアルアームをそれぞれ３つ設けて、二つの弁を制御し、高−高の組み合わせ、または高−低の組み合わせ、もしくは中−低の組み合わせ、３種類の弁揚程制御を行う。

前記した公知技術は、多種の組み合わせの揚程を形成できる。しかしながら、一つのエンジンにおいて、高速回転馬力、中速回転スワール、気筒休止並びにエンジンストップなどの場面に合わせた弁揚程制御ができない。よって、一種の弁制御機構により、公知技術の不足点を補完する必要がある

米国特許４５２３５５０号明細書米国特許４７２７８３１号明細書米国特許４８８７５６３号明細書

気筒に備える二つの吸気弁を高−高揚程、高−低揚程、および弁休止の組み合わせにより、一つのエンジンにおいて、高速回転のとき大きい馬力、中低速回転のとき、スワールおよび気筒休止合制御を図る、一種の弁制御機構を提供することを本発明の主な目的である。

切り替えピンと油回路は３本以下、油回路を制御する電磁弁は２個以下を設け、気筒に備える二つの吸気弁に高−高揚程、高−低揚程およびバルブ休止を制御する、一種の弁制御機構を提供することを本発明の次の目的である。

切り替えピンと油回路を制御することにより、吸気弁揚程制御機構の簡素化およびコスト軽減を図る、一種の弁制御機構を提供することを本発明のもう一つの目的である。

前記の目的を達成するため、本発明の弁制御機構は、弁の制御により、高−高揚程、高−低揚程、およびバルブ休止など３種類以上の開閉パターンを形成できる。該弁制御機構はさらに、３本以下の油回路と２個以下の電磁弁を設けて、３種類の揚程変化を実現する。

本発明の弁制御機構は、主に第１と第２弁ラジアルアームを第１と第２弁に連結する。第１駆動ラジアルアームを該第１弁ラジアルアームの一端に設け、該第１駆動ラジアルアームは第１カムの駆動により、運動を開始する。第２駆動ラジアルアームを該第２弁ラジアルアームの一端に設け、該第２駆動ラジアルアームは第２格の駆動により運動を開始する。第１連結ユニットは選択により、該第１駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアーム、または該第１と第２弁ラジアルアームのいずれに連結できる。第２連結ユニットは選択により、該第２駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結を選択するか、または該第２駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの分離を選択できる。

該第１連結ユニットまたは該第２連結ユニットは、弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピン、該切り替えピンは開放ピンまたは閉鎖ピンのいずれを選択できることが好ましい。このほか、該第１連結ユニットまたは該第２連結ユニットは二方向油圧駆動ピンであっても良い。

本発明の弁制御機構は、第１と第２弁ラジアルアームを第１と第２弁に連結し、該第１弁ラジアルアームは、第１カムの駆動により運動を開始する。駆動ラジアルアームを該第１と第２弁ラジアルアームの間に設け、該駆動ラジアルアームは第２格の駆動により運動を開始する。第１連結ユニットを設け、該駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結、または該駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの分離を選択できる。第２連結ユニットを設け、該駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結、または該駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの分離を選択できる。

該第１弁ラジアルアームと該第１カムとの間に、動力伝達ユニットを該第１弁ラジアルアームに設け、該第１弁ラジアルアームは該第１カムの伝達動力を受け入れることが好ましい。該動力伝達ユニットはさらに円筒体を設け、第１貫通孔と限流孔を設けて、該第１貫通孔と該限流孔との間に収容空間を設ける。ノックピンを該第１貫通孔に設け、該ノックピンの一端と該第１カムに合わせて設ける。該ノックピンは該第１貫通孔内部にて滑り移動を可能とする。油回路制御ユニットを設け、該限流孔に連結する該油回路制御ユニットは油体を該収容空間に流入させるか、または該収容空間の油体の放出を選択できる。

該第１弁ラジアルアームと該第１カムとの間に、動力伝達ユニットを設け、該第１弁ラジアルアームは該第１カムの伝達動力を受け入れることが好ましい。該動力伝達ユニットはさらに、台座を設け、第１収容空間、第２収容空間、および液体を提供するための液体圧力管線を設ける。該１ノックピンを該第１収容空間内部に設け、該１ノックピンの底部に、第１弾性体を設ける。該第１ノックピンの一端に凹み部を設ける。第２ノックピンを該第２収容空間内部に設け、その一端は該油圧回路に連結し、該第２ノックピンはさらに、第２弾性体に連結する。該第２ノックピンの一端は該液体と該第２弾性体の働きにより、該凹み部に締結するか、または離れるかを選択できる。

請求項１の発明は、第１弁と第２弁ラジアルアーム、第１駆動ラジアルアーム、第２駆動ラジアルアーム、第１連結ユニット及び第２連結ユニットを含み、
該第１弁と該第２弁ラジアルアームは該第１弁と該第２弁にそれぞれ連結し、
該第１駆動ラジアルアームは該第１弁ラジアルアームの一端に設け、該第１駆動ラジアルアームは、該第１カムの駆動により運動を開始し、
該第２駆動ラジアルアームは該第２弁ラジアルアームの一端に設け、該第２駆動ラジアルアームは、該第２カムの駆動により運動を開始し、
該第１連結ユニットは該第１駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結、または該第１弁ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結を選択でき、
第２連結ユニットは、該第２駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結、または該第２駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの分離を選択できることを特徴とする弁制御機構としている。
請求項２の発明は、該第１連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピン、または双方向油圧駆動ピンのいずれを選択でき、該切り替えピンは閉鎖ピンと開放ピンのいずれが選択可能であることを特徴とする請求項１記載のバルブ制御機構としている。
請求項３の発明は、該第２連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピン、または双方向油圧駆動ピンのいずれを選択でき、該切り替えピンは閉鎖ピンと開放ピンのいずれが選択可能であることを特徴とする請求項１記載のバルブ制御機構としている。
請求項４の発明は、該第１弁と該第２弁ラジアルアームを第１弁と第２弁とそれぞれ連結し、該第１弁は第１カムの駆動により、運動を開始し、
該第１駆動ラジアルアームは第１弁と第２弁ラジアルアームの間に設け、該駆動ラジアルアームは、第２カムの駆動により運動を開始し、
該第１連結ユニットは該駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結、または該駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結を選択でき、
該第２連結ユニットは該駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結、または該駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結を選択できることを特徴とする弁制御機構としている。
請求項５の発明は、該第１連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピンであり、該切り替えピンは閉鎖ピン、または解放ピンのいずれを選択できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構としている。
請求項６の発明は、該第２連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピンであり、該切り替えピンは閉鎖ピン、または解放ピンのいずれを選択できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構としている。
請求項７の発明は、該第１弁ラジアルアームに動力伝達ユニットを設け、該第１弁ラジアルアームは該第１カムの伝動力を受け入れ、該動力伝達ユニットはさらに円筒体を有し、第１貫通孔と限流孔を設け、該第１貫通孔と限流孔との間に収容空間を設け、
ノックピンは該第１貫通孔内部に設け、該ノックピンの一端は該第１カムに合わせて設け、該ノックピンは第１貫通孔内部に移動でき、
油路制御ユニットは該限流孔に連結し、該油路制御ユニットは油体を該収容空間に流入と放出を選択操作できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構としている。
請求項８の発明は、該第１弁ラジアルアームに動力伝達ユニットを設けて、第１弁ラジアルアームより該第１カムの伝動力を受け入れ、該動力伝達ユニットはさらに、台座、第１ノックピン及び第２ノックピンを含み、
該台座は第１収容空間、第２収容空間および液体を提供するための油圧回路を備え、
該第１ノックピンは該第１収容空間に内設し、該第１ノックピンの底部はさらに第１弾性体を設け、該第１ノックピンの一端に凹み部を設け、
該第２ノックピンは該第２収容空間に内設し、その一部は該油圧回路に連結し、該第２ノックピンの底部はさらに該第２弾性体に連結し、該第２ノックピンの一端は該液体と該第２弾性体の働きにより、該凹み部に締結するか、または引き離すことを選択できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構としている。

本発明は弁制御機構、気筒に備える二つの吸気弁を高−高揚程、高−低揚程、および弁休止の組み合わせにより、一つのエンジンにおいて、高速回転のとき大きい馬力、中低速回転のとき、スワールおよび気筒休止合制御を図る。切り替えピンと油回路は３本以下、油回路を制御する電磁弁は２個以下を設け、気筒に備える二つの吸気弁に高−高揚程、高−低揚程およびバルブ休止を制御する。切り替えピンと油回路を制御することにより、吸気弁揚程制御機構の簡素化およびコスト軽減を図る。

本発明の弁制御機構は、弁の制御により、高−高揚程、高−低揚程および弁休止の組み合わせパターンを形成し、一つのエンジンにおいて、高速回転の大馬力、中低速回転スワール流と弁休止に応じて、３種類以上の弁揚程パターンを提供できる。該弁制御機構はさらに、３本以下の油回路と２個以下の電磁弁を設けて、３種類の揚程変化を実現する。

図１に示すものは、本発明の弁制御機構の実施例１の概略図である。該弁制御機構１は主に、第１弁ラジアルアーム１３、第２弁ラジアルアーム１４、第１駆動ラジアルアーム１２、第２駆動ラジアルアーム１５、第１連結ユニット１８および第２連結ユニットより構成する。該第１弁ラジアルアーム１３は第１弁１０に連結し、該第２弁ラジアルアーム１４は、該第２弁１１に連結する。該第１弁１０と該第２弁１１はエンジン気筒（図示しない）のバルブで、該第１弁１０と該第２弁１１との開閉により、エンジンの吸気量を制御できる。該第１弁１０と該第２弁１１とエンジンとの配置は、公知技術のため、ここでの説明を省略する。

該第１駆動ラジアルアーム１２は該第１弁ラジアルアーム１３の一端に設け、第１駆動ラジアルアーム１２は第１カム１６の駆動により運動を開始する。該第２駆動ラジアルアーム１５は該第２弁ラジアルアーム１４の一端に設け、第２駆動ラジアルアーム１５は第２カム１７の駆動により運動を開始する。該第１カム１６と該第２カム１７は、カムシャフト（図示しない）の駆動により回動する。本実施例において、該第１カム１６は低揚程カム（ｍｉｄｃａｍ）であり、該第２カム１７は高揚程カム（ｈｉｇｈｃａｍ）である。すなわち、該第１カム１６により、該第１駆動ラジアルアーム１２の運動行程は該第２カム１７より形成する行程により、該第２駆動ラジアルアーム１５の運動行程より小さく発生する。該第１連結ユニット１８は、該第１駆動ラジアルアーム１２と該第１弁ラジアルアーム１３との連結、または該第１弁ラジアルアーム１３と該第２弁ラジアルアーム１４との連結を選択できる。本実施例において、該第１連結ユニット１８は二方向油圧駆動ピンを設ける。該第２連結ユニット１９は、該第２駆動ラジアルアーム１５と該第２弁ラジアルアーム１４との連結、または該第２駆動ラジアルアーム１５と該第２弁ラジアルアーム１４との分離を選択できる。本実施例において、該第２連結ユニットは、閉鎖ピンを用いる。

図３と図４を合わせて参照する。そのうち、図３は本発明の二方向油圧駆動ピンの概略図であり、図４は本発明の閉鎖ピンの概略図である。図３において、該二方向油圧駆動ピンの内部に収容空間１８０を設け、該収容空間１８０にピン体１８１を内設しピン体１８１の両側にオイルシート１８２を設ける。油回路Ｐｃ、Ｐｂは該収容空間１８０に連絡する。これにより、油回路ＰｂまたはＰｃの作動により、油体９より該ピン体１８１を該収容空間１８０の両端に移動させ、該第１駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアーム、および該第１と第２弁ラジアルアームとの連結を選択できる。図７を参照する。油回路Ｐｃ作動により、Ｐｃの油圧がＰｂより高いとき、ピン体１８１は右側に移動し、該第１弁ラジアルアーム１４と第２弁ラジアルアーム１４に連結される。一方、該油回路Ｐｂの作動により、Ｐｂの油圧がＰｃより高いとき、ピン体１８１は左側に移動し、該第１駆動ラジアルアーム１２と該第１弁ラジアルアーム１３に連結される。

図４に示すとおり、該閉鎖ピンはピン体１９１を有し、その内部に収容空間１９２を設ける。該収容空間１９２内部に弾性体１９３を設け、その一端はピン体１９１の内壁に連結し、他端は側面に取り付ける。該閉鎖ピンの一端に油回路Ｐａを設ける。該閉鎖ピンの作動方式は、油回路Ｐａより油体９を該閉鎖ピンに供給したとき、該ピン体１９１は油体９の押さえ力量により、オイルシート１９４を閉鎖ピンの他端（右側）に移動して、該ピン体１９１内部の弾性体１９３を圧迫し、弾性回復力を蓄積する。油回路Ｐａに油体９が供給されないとき、該ピン体１９１に働く油圧は消える。このとき、該ピン体１９１内部の弾性体１９３で蓄積された弾性回復力を開放し、ピン体１９１を他端（左側）に移動させる。図１に示すとおり、該閉鎖ピン１９１を移動させ、該第２駆動ラジアルアーム１５と該第２弁ラジアルアーム１４との連結、または該第２駆動ラジアルアーム１５と該第２弁ラジアルアーム１４との分離を選択できる。

図２に示すものは、本発明の弁制御機構の実施例１の油回路制御の概略図である。該油回路制御ユニット４は、油回路Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ制御のために備える。２個の四口二位直動型電磁切換弁４０、４１を使用する。そのうち、Ａ、Ｂは作動管線の継ぎ口であり、油回路Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃに連結する。Ｐは圧力源の継ぎ口であり、ポンプ４２に連結する。Ｔは液体排出の継ぎ口であり、燃料タンク槽４３に連結する。Ｙは制御弁の制御接点である。

図５に示すとおり、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの油回路を制御し、該第１連結ユニット１８と該第２連結ユニット１９をさまざまな組み合わせにより、該第１弁１０と第２弁１１の弁体に異なる揚程パターンを形成できる。図１の例において、該第１連結ユニット１８は該第１弁ラジアルアーム１３および該第２弁ラジアルアーム１４に連結し、該第２連結ユニット１９は該第２弁ラジアルアーム１４と該第２駆動ラジアルアーム１５に連結する。該第１カム１６が回転し、該第１駆動ラジアルアーム１２に接触したとき、該第１連結ユニット１８は該第１駆動ラジアルアーム１２に接触していないため、該第１駆動ラジアルアーム１２は単独に運動する。

一方、該第２カム１７が回転するとき、該第２駆動ラジアルアーム１５は該第２連結ユニット１９を介して、該第２弁ラジアルアーム１４に連結する。該第２弁ラジアルアーム１４はさらに、該第１連結ユニット１８を介して、該第１弁ラジアルアーム１３に連結する。これにより、該第２カム１７は該第２駆動ラジアルアーム１５を伝動したとき、該第２駆動ラジアルアーム１５は第２連結ユニット１８、第一連結ユニット１８を介して、該該第１弁ラジアルアーム１３、第２弁ラジアルアーム１４を駆動する。該第２カム１７は高揚程カム（ｈｉｇｈｃａｍ）のため、該第１弁１０と該第２弁１１は高揚程の開度を形成する。同じ原理で、他の運動行程の組み合わせは図５に示すとおり、弁１０、１１とも高揚程のとき、エンジンは高回転の馬力を形成する。弁１０、１１とも休止状態のとき、気筒休止状態となる。弁１０と弁１１がそれぞれ低揚程と高揚程のとき、エンジンは中速回転のスワール状態またはエンジン休止状態となる。

図６に示すものは、本発明の弁制御機構の実施例２の概略図である。該弁制御機構２は主に、第１弁ラジアルアーム２２、第２弁ラジアルアーム２４、駆動ラジアルアーム２３、第１連結ユニット２５、第２連結ユニット２７および動力伝達ユニット２６を備える。該第１弁ラジアルアーム２２は第１弁２０に連結し、該第１弁ラジアルアーム２２は第１カム２８の駆動により運動を開始する。該第２弁ラジアルアーム２４は第２弁２１に連結し、該第２弁２１の開閉を制御する。該第１弁２０および該第２弁２１はエンジン気筒に設けて、吸気量の開閉機構を制御する。該第１弁２０と該第２弁２１とエンジンとの配置は、公知技術のため、ここでの説明を省略する。該駆動ラジアルアーム２３は該第１弁ラジアルアーム２２と該第２弁ラジアルアーム２４の間に設け、該駆動ラジアルアーム２３は第２カム２９の駆動により運動を開始する。該第１カム２８と該第２カム２９は、カムシャフト（図示しない）の駆動により回転する。本実施例において、該第１カム２８は低揚程カム（ｍｉｄｃａｍ）であり、該第２カム２９は高揚程カム（ｈｉｇｈｃａｍ）である。すなわち、該第１カム２８により、該第１駆動ラジアルアーム２２の運動行程は該第２カム２９より形成する行程により、該第２駆動ラジアルアーム２７の運動行程より小さく発生する。

該第１連結ユニット２５は、該駆動ラジアルアーム２３と該第１弁ラジアルアーム２２との連結、または該駆動ラジアルアーム２３と該第２弁ラジアルアーム２２との分離を選択できる。本実施例において、該第１連結ユニット２５は、開放ピンを用いる。図７に示すものは、本発明の開放ピンの概略図である。該開放ピンに収容空間２５０を内設し、該収容空間２５０にピン体２５２を収容する。該収容空間２５０の一端は油回路Ｐｂに連結し、該ピン体２５２と棒体２５１に連結する。該棒体２５１は該収容空間２５０より該開放ピン外部に延ばしておく。棒体２５１の一端に係止め部材２５４を設け、該係止め部材２５４と該開放ピンの間に、弾性体２５３を該棒体２５１に装入する。

油回路Ｐｂの油圧働きが該ピン体２５２に伝達したとき、ピン体２５２を左側に移動し、該棒体２５１を移動して、該弾性体２５３を圧縮し、弾性回復力を蓄積する。油回路Ｐｂの油圧が消えたとき、弾性体２５３の弾性回復力により、該ピン体２５２を右側に移動させる。図６を参照する。油回路Ｐｂと該弾性体２５３を作動させ、該開放ピンを制御し、該駆動ラジアルアーム２３と該第１駆動ラジアルアーム２２との連結、または該駆動ラジアルアーム２３と該第１弁ラジアルアーム２２との分離を選択できる。該第２連結ユニット２７は、該駆動ラジアルアーム２３と該第２弁ラジアルアーム２４との連結、または該駆動ラジアルアーム２３と該第２弁ラジアルアーム２４との分離を選択できる。本実施例において、該第２連結ユニット２７は、閉鎖ピンを用いる。該閉鎖ピンの動作原理はい図４に示すとおりである。ここにて説明を省略する。

図８に示すものは、本発明の動力伝達ユニットの実施例１の概略図である。該動力伝達ユニット２６は該第１弁ラジアルアーム（図示しない）に設け、円筒体２６０、ノックピン２６５および油回路制御ユニット（図示しない）を有する。該円筒体２６０に第１貫通孔２６２と限流孔２６４を設け、該第１貫通孔２６２と該限流孔２６４との間に収容空間２６１を設ける。該ノックピン２６５は該第１貫通孔２６２内部に設け、該ノックピン２６５の一端は該第１カム２８に合わせて設ける。該ノックピン２６５は第１貫通孔２６２内部に移動できる。

該油回路制御ユニットは該限流孔２６４に連結し、該油回路制御ユニットは該収容空間２６１に油体９を提供することにより、該ノックピン２６５を上方に移動させるか、または該収容空間２６１内部の油体９を解放して、ノックピン２６５を下方に移動させる。ノックピン２６５が上方に移動した後、該第１カム２８よりの駆動力により、該第１弁ラジアルアーム１３を連動して移動させる。該限流孔２６４の径は適切なサイズを設けることにより、該第１カム２８と該ノックピン２６５と接触しても、該収容空間２６１内部の油体流出は緩やかのため、該動力伝達ユニットは収容空間内部の油体の圧縮不可特性により、きわめて良い剛性が得られる。一例として、２ｍｍ以下の限流孔は２００Ｎのカム駆動力を担ぐことができる。油体を放出すると、ノックピン２６５は下向きとなり、該第１弁ラジアルアーム１３は第１カム２８の伝動力を受けることができない。本実施例において、該油回路制御ユニットは、たとえば図９の実施態様がる。ただし、この限りでない。

図９に示すものは、本発明の弁制御機構の実施例２の油回路制御の概略図である。該油回路制御ユニット５は、油回路Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ制御のために備える。２個の四口二位直動型電磁切換弁５０、５１を使用する。そのうち、Ａ、Ｂは作動管線の継ぎ口であり、油回路Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃに連結する。Ｐは圧力源の継ぎ口であり、ポンプ５２に連結する。Ｔは液体排出の継ぎ口であり、燃料タンク槽５３に連結する。Ｙは制御弁の制御接点である。

図１０に示すとおり、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの油回路を制御し、該第１連結ユニット１８と該第２連結ユニット１９をさまざまな組み合わせにより、該第１弁１０と第２弁１１の弁体に異なる揚程パターンを形成できる。図６と図８を合わせて参照する。該動力伝達ユニット２６は、油路Ｐｃより油圧が供給されたため、ノックピン２６５は上方に移動する。該第１連結ユニット２５は該第１弁ラジアルアーム２２と該駆動ラジアルアーム２３と分離して設け、該第２連結ユニット２７は該第２弁ラジアルアーム２４と該駆動ラジアルアーム２３を連結して設ける。前記の状態において、第１カム２８（低揚程）が回動し、該動力伝達ユニット２６に接触したとき、動力は該第１弁ラジアルアーム２２に伝達される。ただし、該駆動ラジアルアーム２３は該第１弁ラジアルアーム２２に接触していないため、該第１弁ラジアルアーム２２は単独に運動しながら、該第１弁２０を連動し、低揚程開度を駆動する。

該第２カム２９（高揚程）が回動し、該駆動ラジアルアーム２３は該第２連結ユニット２７と該第２弁ラジアルアーム２４に連結する。このとき、該第２カム２９により該駆動ラジアルアーム２３に連動したとき、該駆動ラジアルアーム２３は該第２連結ユニット２７を介して、該第２弁ラジアルアーム２４を駆動し、該第２弁２１の開度を操作する。該第２カム２９は高揚程カムのため、該第２弁２１は高揚程の開度を形成する。同じ原理の運動行程の組み合わせは、図１０に示す。

図１１に示すものは、本発明の弁制御機構の実施例２の概略図である。該弁制御機構３は主に、第１弁ラジアルアーム３２、第２弁ラジアルアーム３４、駆動ラジアルアーム３３、第１連結ユニット３５、第２連結ユニット３７および動力伝達ユニット３６を備える。該第１弁ラジアルアーム３２は第１弁３０に連結し、該第１弁ラジアルアーム３２は第１カム３８の駆動により運動を開始する。該第２弁ラジアルアーム３４は第２弁３１に連結し、該第２弁３１の開閉を制御する。該駆動ラジアルアーム３３は該第１弁ラジアルアーム３２と該第２弁ラジアルアーム３４の間に設け、該駆動ラジアルアーム３３は第２カム３３の駆動により運動を開始する。該第１カム３８、該第２カム３９、該第１弁ラジアルアーム３２、第２弁ラジアルアーム３４、該駆動ラジアルアーム３３、該第１連結ユニット３５、および該第２連結ユニット３７との接続関係は、図６に同じ。ここにて説明を省略する。

図１２に示すものは、本発明の動力伝達ユニットの実施例２の概略図である。該動力伝達ユニット３６は該第１弁ラジアルアーム３２に設け、台座３６０、ノックピン３６１および第２ノックピン３６２を設ける。該台座３６０は第１収容空間３６３、第２収容空間３６５および油体９を提供するための油圧回路３６７を備える。該第１ノックピン３６１は、該第１収容空間３６３に内設し、該第１ノックピン３６１の底部はさらに第１弾性体３６４を設ける。該第１ノックピン３６１の一端に凹み部３６１１を設ける。該第２ノックピン３６２は該第２収容空間３６５に設け、その一部は該油圧回路３６７に連結し、該油圧回路と図１１の油路Ｐｃと連結する。該第２ノックピン３６２の底部に、第２弾性体３６６に連結し、該第２ノックピン３６２の一端は該液体と該第２弾性体３６６の働きにより、該凹み部３６１１への締結または切り離す選択できる。

引き続き、該動力伝達ユニット３６の動作を説明する。該第１弾性体３６４は外力の働きが状態のとき、該第１ノックピン３６１を押して、上方に移動させる。このとき、該油圧回路３６７の油圧が消えたとき、該第２弾性体３６６は外力がないため、第２弾性体３６６は該第２ノックピン３６２を前側に押して、該第２ノックピン３６２の端部３６２１を該凹み部３６１１に装入する。該第２ノックピン３６２を該凹み部３６１１に装入することにより、該第１ノックピン３６１を上方位置に取り付けて、該第１ノックピン３６１は該第１カム３８に接触し、該第１カム３８の動力を受けて、該第１弁ラジアルアーム３２を連動して回動する。油圧回路３６７より油圧が供給されると、その油圧は該第２ノックピン３６２を右側に押して、該第２ノックピン３６２の端部３６２１を該凹み部３６１１より引き離す。このため、該第１カム３８と該第１ノックピン３６１と接触するとき、該第１ノックピン３６１は該第２ノックピン３６２によって、支えられていないため、該第１カム３８の伝動力は該第１弾性体３６４によって、吸収されて、動力は該第１弁ラジアルアーム３２に伝達されない。

図１３に示すものは、本発明の弁制御機構の実施例３の油回路制御の概略図である。該油回路制御ユニット６は、油回路Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ制御のために備える。２個の四口二位直動型電磁切換弁６１、６２を使用する。そのうち、Ａは作動管線の継ぎ口であり、油回路Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃに連結する。Ｐは圧力源の継ぎ口であり、ポンプ６２に連結する。Ｔは液体排出の継ぎ口であり、燃料タンク槽６３に連結する。Ｙは制御弁の制御接点である。

図１４に示すとおり、Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃの油回路を制御し、該第１連結ユニット１８と該第２連結ユニット１９をさまざまな組み合わせにより、該第１弁１０と第２弁１１の弁体に異なる揚程パターンを形成できる。図１１と図１２を合わせて参照する。該動力伝達ユニット３６は油圧回路Ｐｃに供給圧がないため、該第１ノックピン３６１は上向き位置に維持する。該第１連結ユニット３５に油路Ｐｂよりの油圧供給がないため、該第１弁ラジアルアーム３２と該駆動ラジアルアーム３３を分離し、該第２連結ユニット３７に油路Ｐａよりの油圧供給がないため、該第２弁ラジアルアーム３４と該駆動ラジアルアーム３３を連結する。前記の状態において、第１カム３８（低揚程）が回動し、該動力伝達ユニット３６に接触したとき、動力は該第１弁ラジアルアーム３２に伝達される。ただし、該第１弁ラジアルアーム３２に接触していないため、該第１弁ラジアルアーム３２は単独に運動しながら、該第１弁３０を連動し、低揚程開度を駆動する。

該第２カム３９（高揚程）が回動し、該駆動ラジアルアーム３３は該第２連結ユニット３７と該第２弁ラジアルアーム３４に連結する。このとき、該第２カム３９により該駆動ラジアルアーム３３に連動したとき、該駆動ラジアルアーム３３は該第２連結ユニット３７を介して、該第２弁ラジアルアーム３４を駆動し連動する。該第２カム３９は高揚程カムのため、該第２弁３１は高揚程の開度を形成する。同じ原理の運動行程の組み合わせは、図１４に示す。

前記のとおり、本発明の構造、特徴並びに各実施例を詳細説明しており、本発明の切り替えピン機構は、二つの切り替え弁と三つの油回路を介して、３種類以上の開閉パターンを形成できる。その目的並びに効果は実施進歩性が豊富のほか、産業上の利用価値もきわめて高い。市場でいままでにない運用に当たる。よって、特許法の精神に照らして、本発明は発明特許の用件に合致している。

本発明の弁制御機構の実施例１の概略図である。本発明の弁制御機構の実施例１の油回路制御の概略図である。本発明の二方向油圧駆動ピンの概略図である。本発明の閉鎖ピンの概略図である。本発明の弁制御機構の実施例１の弁揚程の組み合わせ概略図である。本発明の弁制御機構の実施例２の概略図である。本発明の開放ピンの概略図である。本発明の駆動ユニットの実施例１の概略図である。本発明の弁制御機構の実施例２の油回路制御の概略図である。本発明の弁制御機構の実施例２の弁組み合わせ概略図である。本発明の弁制御機構の実施例３の概略図である。本発明の駆動ユニットの実施例２の概略図である。本発明の弁制御機構の実施例３の油回路制御の概略図である。本発明の弁制御機構の実施例３の弁揚程の組み合わせ概略図である。

符号の説明

１弁制御機構
１０第１弁
１１第２弁
１２第１駆動ラジアルアーム
１３第１弁ラジアルアーム
１４第２弁ラジアルアーム
１５第２駆動ラジアルアーム
１６第１カム
１７第２カム
１８第１連結ユニット
１８０収容空間
１８１ピン体
１８２オイルシート
１９第２連結ユニット
１９１ピン体
１９２収容空間
１９３弾性部材
１９４オイルシート
２弁制御機構
２０第１弁
２１第２弁
２２第１弁ラジアルアーム
２３駆動ラジアルアーム
２４第１弁ラジアルアーム
２５第１連結ユニット
２５０収容空間
２５１棒体
２５２ピン体
２５３弾性部材
２５４係止め部材
２６動力伝達ユニット
２６０円筒体
２６１収容空間
２６２第１貫通孔
２６４限流孔
２６５ノックピン
２７第２連結ユニット
２８第１カム
２９第２カム
３弁制御機構
３０第１弁
３１第２弁
３２第１弁ラジアルアーム
３３駆動ラジアルアーム
３４第１弁ラジアルアーム
３５第１連結ユニット
３６動力伝達ユニット
３６０台座
３６１第１ノックピン
３６１１凹み部
３６２第２ノックピン
３６２１端部
３６３第１収容空間
３４７第１弾性体
３６５第２収容空間
３６６第２弾性体
３６７油圧経路
３７第２連結ユニット
３８第１カム
３９第２カム
４、５、６油回路制御ユニット
４０、４１、５０、５１、６０、６１直動形電磁切換弁
４２、５２、６２ポンプ
４３、５３、６３燃料タンク
９油体
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ油回路

Claims

第１弁と第２弁ラジアルアーム、第１駆動ラジアルアーム、第２駆動ラジアルアーム、第１連結ユニット及び第２連結ユニットを含み、
該第１弁と該第２弁ラジアルアームは該第１弁と該第２弁にそれぞれ連結し、
該第１駆動ラジアルアームは該第１弁ラジアルアームの一端に設け、該第１駆動ラジアルアームは、該第１カムの駆動により運動を開始し、
該第２駆動ラジアルアームは該第２弁ラジアルアームの一端に設け、該第２駆動ラジアルアームは、該第２カムの駆動により運動を開始し、
該第１連結ユニットは該第１駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結、または該第１弁ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結を選択でき、
第２連結ユニットは、該第２駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結、または該第２駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの分離を選択できることを特徴とする弁制御機構。
該第１連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピン、または双方向油圧駆動ピンのいずれを選択でき、該切り替えピンは閉鎖ピンと開放ピンのいずれが選択可能であることを特徴とする請求項１記載のバルブ制御機構。
該第２連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピン、または双方向油圧駆動ピンのいずれを選択でき、該切り替えピンは閉鎖ピンと開放ピンのいずれが選択可能であることを特徴とする請求項１記載のバルブ制御機構。
該第１弁と該第２弁ラジアルアームを第１弁と第２弁とそれぞれ連結し、該第１弁は第１カムの駆動により、運動を開始し、
該第１駆動ラジアルアームは第１弁と第２弁ラジアルアームの間に設け、該駆動ラジアルアームは、第２カムの駆動により運動を開始し、
該第１連結ユニットは該駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結、または該駆動ラジアルアームと該第１弁ラジアルアームとの連結を選択でき、
該第２連結ユニットは該駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結、または該駆動ラジアルアームと該第２弁ラジアルアームとの連結を選択できることを特徴とする弁制御機構。
該第１連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピンであり、該切り替えピンは閉鎖ピン、または解放ピンのいずれを選択できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構。
該第２連結ユニットは弾性体と油圧駆動素子より構成する切り替えピンであり、該切り替えピンは閉鎖ピン、または解放ピンのいずれを選択できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構。
該第１弁ラジアルアームに動力伝達ユニットを設け、該第１弁ラジアルアームは該第１カムの伝動力を受け入れ、該動力伝達ユニットはさらに円筒体を有し、第１貫通孔と限流孔を設け、該第１貫通孔と限流孔との間に収容空間を設け、
ノックピンは該第１貫通孔内部に設け、該ノックピンの一端は該第１カムに合わせて設け、該ノックピンは第１貫通孔内部に移動でき、
油路制御ユニットは該限流孔に連結し、該油路制御ユニットは油体を該収容空間に流入と放出を選択操作できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構。
該第１弁ラジアルアームに動力伝達ユニットを設けて、第１弁ラジアルアームより該第１カムの伝動力を受け入れ、該動力伝達ユニットはさらに、台座、第１ノックピン及び第２ノックピンを含み、
該台座は第１収容空間、第２収容空間および液体を提供するための油圧回路を備え、
該第１ノックピンは該第１収容空間に内設し、該第１ノックピンの底部はさらに第１弾性体を設け、該第１ノックピンの一端に凹み部を設け、
該第２ノックピンは該第２収容空間に内設し、その一部は該油圧回路に連結し、該第２ノックピンの底部はさらに該第２弾性体に連結し、該第２ノックピンの一端は該液体と該第２弾性体の働きにより、該凹み部に締結するか、または引き離すことを選択できることを特徴とする請求項４記載の弁制御機構。