JP2012041917A

JP2012041917A - 電気−油圧可変バルブリフト装置

Info

Publication number: JP2012041917A
Application number: JP2010262899A
Authority: JP
Inventors: Byoung Young Choi; 炳永催; Jin Kook Kong; 鎭國孔; Soo Hyung Woo; 秀亨禹; Jin Soon Kim; 鎭淳金
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2012-03-01
Also published as: US20120042840A1; KR20120017982A; US8646422B2; DE102010060968A1

Abstract

【課題】電気−油圧可変バルブリフト装置を提供する。
【解決手段】ハウジングと、駆動カムと、ハウジングとメインチャンバを形成し駆動カムの回転によってハウジング内で往復運動してメインチャンバ内に油圧を発生するポンプピストンと、このポンプピストンを弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部と、メインチャンバと連通してメインチャンバ内の油圧を調節するオイル圧制御器と、メインチャンバの油圧によってハウジング内にスライディング可能に備えられ第１直径を有する第１本体と第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブと連結した第２本体とを含む油圧ピストンと、この油圧ピストンを案内するようにハウジングと油圧ピストンとの間に備えられるピストンガイドとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は電気−油圧可変バルブリフト装置に係り、より詳細には、内燃機関の電気−油圧可変バルブリフト装置に関する。

内燃機関（ｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅ）は、燃焼室（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｈａｍｂｅｒ）に燃料と空気を受け、これを燃焼することによって動力を発生する。空気を吸入するときにはカム軸（ｃａｍｓｈａｆｔ）の駆動によって吸気バルブ（ｉｎｔａｋｅｖａｌｖｅｓ）を動作させ、吸気バルブが開いている間に空気が燃焼室に吸入するようになる。また、カム軸の駆動によって排気バルブ（ｅｘｈａｕｓｔｖａｌｖｅ）を動作させ、排気バルブが開いている間に燃焼後の排ガスが燃焼室から排出するようになる。ここで、最適な吸気バルブ／排気バルブの動作はエンジンの回転速度に応じて異なる。すなわち、エンジンの回転速度に応じて適切なリフト（ｌｉｆｔ）又はバルブの開閉タイミングが異なってくる。エンジンの回転速度に応じた適切なバルブ動作を実現するために、バルブを駆動させるカムの形状を複数設計したり、バルブがエンジン回転数に応じて別途のリフト（ｌｉｆｔ）で動作するように構成する可変バルブリフト（ｖａｒｉａｂｌｅｖａｌｖｅｌｉｆｔ；ＶＶＬ）装置が研究されている。一般的に幅広く用いられる機械的／機構学的に制御されるＣＶＶＬの場合には、リンク、偏心カム、制御シャフトなどを用いるためにバルブ駆動時に動く部品数が多く、慣性重量および累積誤差が大きくなり、バルブ系動特性の開発が困難であるという短所がある。また、各シリンダ内のバルブ駆動が同じカムシャフト軸によって同時に制御されるため、バルブリフトの実現に制約を受けることとなる。

特開昭５５−１４６２１３号公報

本発明は上述したような問題点を解決するためになされたものであって、本発明は、バルブリフトの調節がエンジンの動作状態に応じて可能となる電気−油圧可変バルブリフト装置を提供することを目的とする。また、バルブが閉じる瞬間のバルブリフトがランププロファイルを生成するようにし、バルブが閉じる瞬間の衝撃を低減することができる電気−油圧可変バルブリフト装置を提供することを他の目的とする。さらに、ピストンガイドを備え、生産時に発生する成形誤差に関係なく正確な動作が可能な電気−油圧可変バルブリフト装置を提供することをさらに他の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による電気−油圧可変バルブリフト装置は、ハウジングと、駆動カムと、前記ハウジングとメインチャンバを形成し、前記駆動カムの回転に応じて前記ハウジング内で往復運動して前記メインチャンバ内に油圧を生成するポンプピストンと、前記ポンプピストンを弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部と、前記メインチャンバと連通して前記メインチャンバ内の油圧を調節するオイル圧制御器と、前記メインチャンバの油圧形成によって前記ハウジング内にスライディング可能に備えられ、第１直径を有する第１本体および前記第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブと連結する第２本体を含む油圧ピストンと、前記油圧ピストンを案内するように前記ハウジングと前記油圧ピストンの間に備えられるピストンガイドとを含んでなることを特徴とする。このような電気−油圧可変バルブリフト装置において、前記ピストンガイドは前記第１本体と前記ハウジングの間に備えられ、前記第１本体と前記ハウジングは第１補助チャンバを形成し、前記第２本体、前記ハウジング、及び前記ピストンガイドは第２補助チャンバを形成し、前記第１本体には、前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを選択的に連結する第１流路と、前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを常時連結する第２流路が形成されていることが好ましい。また、前記第１流路は、前記バルブが閉じたときに前記ピストンガイドに塞がれるように形成されても良く、前記第２本体には前記バルブの間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置が備えられても良い。前記油圧バルブ間隙調節装置は、前記第２本体に形成された低圧チャンバと、前記ハウジングに形成された間隙調節油圧ラインと、前記低圧チャンバと前記間隙調節油圧ラインを連結するように前記第２本体に形成された低圧チャンバ油圧供給ラインと、前記第２本体と高圧チャンバを形成して前記バルブと連結した間隙調節部ハウジングと、前記間隙調節部ハウジングと前記第２本体の間に備えられて前記間隙調節部ハウジングを弾性支持する間隙調節部スプリングと、前記低圧チャンバと前記高圧チャンバを連通する連通ホールと、前記間隙調節部ハウジング内に備えられて前記連通ホールを選択的に遮断するワンウェイバルブと、前記ワンウェイバルブを弾性支持するワンウェイバルブスプリングとを含んなることが好適である。また、前記第２本体には前記バルブの間隙を調節する機械式バルブ間隙調節装置が備えられてもよい。さらに、前記駆動カムと前記ポンプピストンの間にはスイングアームが介在し、前記スイングアームによって前記ポンプピストンが往復運動してもよい。ここで、前記メインチャンバと前記第１補助チャンバはオイルポンプ油圧ラインによって連通してもよい。そして、前記ポンプピストンと前記油圧ピストンの往復運動方向は互いに並ばなくてもよい。前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバは互いに連結流路に連結し、前記連結流路上には差圧バルブが備えられてもよい。なお、前記ピストンガイドは前記第２本体と前記ハウジングの間に備えられ、前記第１本体と前記ハウジングは第１補助チャンバを形成し、前記第２本体、前記ハウジング、および前記ピストンガイドは第２補助チャンバを形成し、前記第１本体には前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを選択的に連結する第１流路と、前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを常時連結する第２流路が形成されてもよい。また、前記ハウジングには突出部が形成され、前記第１流路は前記バルブが閉じたときに前記突出部に塞がれるように形成されてもよい。ここでさらに、前記第２本体には前記バルブの間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置が備えられてもよい。前記油圧バルブ間隙調節装置は、前記第２本体に形成された低圧チャンバと、前記ハウジングおよびピストンガイドに形成された間隙調節油圧ラインと、前記低圧チャンバと前記間隙調節油圧ラインを連結するように前記第２本体に形成された低圧チャンバ油圧供給ラインと、前記第２本体と高圧チャンバを形成して前記バルブと連結した間隙調節部ハウジングと、前記間隙調節部ハウジングと前記第２本体の間に備えられて前記間隙調節部ハウジングを弾性支持する間隙調節部スプリングと、前記低圧チャンバと前記高圧チャンバを連通する連通ホールと、前記間隙調節部ハウジング内に備えられて前記連通ホールを選択的に遮断するワンウェイバルブと、前記ワンウェイバルブを弾性支持するワンウェイバルブスプリングとを含んでもよい。前記第２本体には前記バルブの間隙を調節する機械式バルブ間隙調節装置が備えられてもよい。前記駆動カムと前記ポンプピストンの間にはスイングアームが介在し、前記スイングアームによって前記ポンプピストンが往復運動してもよい。前記メインチャンバと前記第１補助チャンバはオイルポンプ油圧ラインによって連通してもよい。前記ポンプピストンと前記油圧ピストンの往復運動方向は互いに並ばなくてもよい。前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバは互いに連結流路に連結し、前記連結流路上には差圧バルブが備えられてもよい。

本発明の電気−油圧可変バルブリフト装置によれば、簡単な構成でバルブリフトの調節をエンジンの動作状態に応じて可能にする。また、バルブが閉じる瞬間のバルブリフトがランププロファイルを形成するようにし、バルブが閉じる瞬間の衝撃を低減することができる。さらに、ピストンガイドを備え、生産時に発生する成形誤差に関係なく正確な動作が可能である。

本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図である。本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の動作を説明する表である。本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の動作を説明する断面図である。本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の油圧ピストンの斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の油圧ピストンの変形断面を示す図である。本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置のピストンガイドの斜視図である。本発明の第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置のピストンガイドの自動調心（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｉｎｇ）を説明する図である。本発明の第２実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図である。本発明の第３実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図である。本発明の第４実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図である。本発明の第５実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。ここで電気−油圧可変バルブリフト装置は、ＥＣＵ及びオイル圧制御器などの電子制御器の支援を受けて油圧を制御して可変バルブリフトを行なう装置であるが、主に機械的構成に特徴を有している。

〔第１実施形態〕
本第１実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置について、断面図を図１に、動作を説明する表を図２に、動作を説明する断面図を図３に、同装置の油圧ピストンの斜視図を図４に、同装置の油圧ピストンの変形断面図を図５に、同装置のピストンガイドの斜視図を図６に夫々示した。この実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置は、ハウジング１０と、駆動カム２０と、ハウジング１０とメインチャンバ３２とを形成し駆動カム２０の回転によってハウジング１０内で往復運動してメインチャンバ３２内に油圧を発生するポンプピストン３０と、ポンプピストン３０を弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部３４と、メインチャンバ３２と連通してメインチャンバ３２内の油圧を調節するオイル圧制御器４０と、メインチャンバ３２の油圧発生によってハウジング１０内にスライディング可能に備えられ、第１直径を有する第１本体５２と第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブ１００と連結する第２本体５６とを含む油圧ピストン５０と、この油圧ピストン５０を案内するようにハウジング１０と油圧ピストン５０の間に備えられるピストンガイド６０とを含んでなる。

本実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置において、ピストンガイド６０は第１本体５２とハウジング１０の間に備えられている。第１本体５２とハウジング１０とは第１補助チャンバ７０を形成し、第２本体５６、ハウジング１０、及びピストンガイド６０は第２補助チャンバ７２を形成している。第１本体５２には、第１補助チャンバ７０と第２補助チャンバ７２を選択的に連結する第１流路５４が形成され、また、第１補助チャンバ７０と第２補助チャンバ７２を常時連結する第２流路５８が形成されている。ここで、第１流路５４は、バルブ１００が閉じたときにピストンガイド６０によって塞がれるように形成されていることが好ましい。そして、第２本体５６には、バルブ１００の間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置（ＨＬＡ；ｈｙｄｒａｕｌｉｃｌａｓｈａｄｊｕｓｔｅｒ）８０が備えられる。この油圧バルブ間隙調節装置８０は、第２本体５６に形成された低圧チャンバ８２と、ハウジング１０に形成された間隙調節油圧ライン８４と、低圧チャンバ８２と間隙調節油圧ライン８４とを連結するように第２本体５６に形成された低圧チャンバ油圧供給ライン８６と、第２本体５６と高圧チャンバ９８を形成してバルブ１００と連結した間隙調節部ハウジング８８と、この間隙調節部ハウジング８８と第２本体５６の間に備えられて間隙調節部ハウジング８８を弾性支持する間隙調節部スプリング９０と、低圧チャンバ８２と高圧チャンバ９８とを連通する連通ホール９２と、間隙調節部ハウジング８８内に設けられて連通ホール９２を選択的に遮断するワンウェイバルブ９４と、このワンウェイバルブ９４を弾性支持するワンウェイバルブスプリング９６とを含んでなる。

以下、図１〜図６を参照しながら、本第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の動作について説明する。図１〜図３に示すように、この実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置において、運転の高負荷領域（ｈｉｇｈｌｏａｄｄｒｉｖｉｎｇｒａｎｇｅ）では、オイル圧制御器４０によってメインチャンバ３２にオイルが満たされた状態で、オイル圧制御器４０は閉じた状態を維持する。駆動カム２０の回転によって油圧ピストン５０が往復運動し、図３の（ｂ）に示すようにバルブ１００が開くようになる。ここで、バルブ１００が開く瞬間にピストンガイド６０によって第１流路５４が塞がれており、第２流路５８のみを介して第１補助チャンバ７０のオイルが補助第２チャンバ７２に流入し、第１流路５４が開くようになれば、第１流路５４と第２流路５８を介して第１補助チャンバ７０のオイルが第２補助チャンバ７２に流入することとなる。したがって、第１流路５４が塞がれている区間ではランプ（ｒａｍｐ）を実現してバルブ１００が円滑に開くようになり、第１流路５４が開いている区間では第１流路５４と第２流路５８を介して第１補助チャンバ７０のオイルが第２補助チャンバ７２に流入して正常なバルブプロファイルを実現するようになる。

また、バルブ１００が閉じるとき、第１流路５４及び第２流路５８を介して第２補助チャンバ７２のオイルが補助第１チャンバ７０に流入するが、ピストンガイド６０によって第１流路５４が塞がるようになれば、第２流路５８のみを介して第２補助チャンバ７２のオイルが補助第１チャンバ７０に流入する。したがって、第１流路５４が開いている区間では正常なバルブプロファイルを実現するようになるが、第１流路５４が閉じている区間では第２流路５８を介して第２補助チャンバ７２のオイルが第１補助チャンバ７０に流入し、ランプ（ｒａｍｐ）を実現してバルブ１００が円滑に閉じるようになる。高負荷領域では、油圧ピストン５０の往復位置によって第１流路５４を塞がずに、駆動カム２０のカムローブ形態（現象）によってランププロファイルを形成することが好ましい。

この実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置において、運転の中負荷領域では、オイル圧制御器４０によってメインチャンバ３２にオイルが満たされた状態で、オイル圧制御器４０は閉じた状態を維持する。駆動カム２０の位置が図１に示す「Ａ」付近において、オイル圧制御器４０はメインチャンバ３２のオイル圧を解消させる。ここで、オイル圧制御器４０はＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔ）（図示せず）によって制御されるが、各エンジンの動作状態によるオイル圧制御器４０の動作についての詳しい説明は省略する。バルブ１００が開く動作は上述した高負荷領域における動作と同様であるため、重複説明は省略する。バルブ１００が閉じるとき、メインチャンバ３２のオイルはオイル圧制御器４０を介して抜け出ると同時に、第１流路５４及び第２流路５８を介して第２補助チャンバ７２のオイルが補助第１チャンバ７０に流入し、ピストンガイド６０によって第１流路５４が塞がれるようになれば、第２流路５８のみを介して第２補助チャンバ７２のオイルが補助第１チャンバ７０に流入する。したがって、第１流路５４が開いている区間では高負荷領域よりもバルブ１００が閉じる速度が速くなり、第１流路５４が閉じている区間では第２流路５８を介して第２補助チャンバ７２のオイルが第１補助チャンバ７０に流入し、ランプ（ｒａｍｐ）を実現してバルブ１００が円滑に閉じるようになる。すなわち、図２に示すように、中負荷領域では高負荷領域に比べてバルブが開いている時間が短くなる。

本第１実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置における運転の低負荷領域では、オイル圧制御器４０によってメインチャンバ３２にオイルが満たされた状態で、駆動カム２０の位置が図１に示す「Ｂ」付近において、オイル圧制御器４０はメインチャンバ３２のオイル圧を解消させる。駆動カム２０が頂点位置に到達する前にオイル圧制御器４０が開いてメインチャンバ３２内の圧力が解消されるため、バルブリフトは小さくなり、バルブ１００が開いている時間も相対的に減るようになる。

ＣＤＡ（ｃｙｌｉｎｄｅｒｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）領域では、オイル圧制御器４０は開いた状態を維持するようになる。したがって、メインチャンバ３２内に油圧供給がなく、駆動カム２０が回転しても、ポンプピストン３０はロストモーション（ｌｏｓｔｍｏｔｉｏｎ）運動をしてバルブ１００は開閉しない。ここで、オイル圧制御器４０はエンジンの動作状態によって油圧の供給と解消を繰り返すようになり、このような油圧の解消タイミングを調節するようになれば、本実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置は多様な形態のバルブプロファイルを実現できるようになる。また、上述したように、この実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置は、バルブが開いて閉じる瞬間の衝撃低減が可能になる。

以下、図３を参照しながら、油圧バルブ間隙調節装置８０の動作について説明する。バルブ１００が閉じた瞬間に、間隙調節油圧ライン８４及び低圧チャンバ油圧供給ライン８６を介して油圧が低圧チャンバ８２に供給される。ここで、仮に、バルブ１００とバルブシート（図示せず）との間に間隙が発生すれば、油圧ピストン５０が往復運動する過程において低圧チャンバ８２から高圧チャンバ９８に油圧が供給され、バルブ１００の間隙が調節される。一方、バルブ１００の間隙が適切な場合には、ワンウェイバルブ９４がワンウェイバルブスプリング９６によって連通ホール９２を塞ぐようになり、バルブ１００は一定の開閉を維持するようになる。このような油圧バルブ間隙調節装置８０が第２本体５６と一体に形成されてもよいが、この場合には電気−油圧可変バルブリフト装置の全体構成が単純になり、部品数を減らすことができ、製作単価を低減することができる。

図４及び図５に示したように、本実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の油圧ピストン５０は、段階的な油圧の流れを形成する多様な形態の流路構成が可能である。すなわち、図５に示すように、複数のホールで第１流路５４ａを構成して第２流路５８ａを１つのホールで構成することも可能であり、第１流路を多様な形態の根部５４ｂ、５４ｃで構成して第２流路をホール５８ｂ、５８ｃで構成してもよい。また、第１流路５４ａ、５４ｂ、５４ｃを長さが多様なホール又は根部で形成し、段階的な油圧解消によるランプ実現も可能である。

以下、図６および図７を参照しながら、本第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置のピストンガイド６０について説明する。この実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置が動作するとき、メインチャンバ３２、第１補助チャンバ７０、及び第２補助チャンバ７２に約１５０ｂａｒの圧力が生じるようになる。したがって、電気−油圧可変バルブリフト装置の製作には極めて精密な成形加工の誤差管理が必要となる。しかしながら、油圧ピストン５０は、第１本体５２と第２本体５６に２つの相違した外径が存在し、これを精密に加工するには相当な製造原価の上昇を招くこととなる。一方、ピストンガイド６０をハウジング１０と第１本体５２の間に挿入するように構成すれば、ピストンガイド６０、ハウジング１０と第１本体５２の加工中心が一致しなくても、ピストンガイド６０が加工中心の誤差又は製作上の誤差を補償し、すなわち、自己調心（ｓｅｌｆ−ａｌｉｇｎｉｎｇ）機能によって適正水準のシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）が可能になる。図７では、説明の便宜上、ピストンガイド６０、ハウジング１０と第１本体５２の間の加工誤差を誇張して示している。

〔第２実施形態〕
本第２実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図を図８に示したように、この実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、ハウジング１１０と、駆動カム１２０と、ハウジング１１０とメインチャンバ１３２とを形成し駆動カム１２０の回転によってハウジング１１０内で往復運動してメインチャンバ１３２内に油圧を発生するポンプピストン１３０と、このポンプピストン１３０を弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部１３４と、メインチャンバ１３２と連通してメインチャンバ１３２内の油圧を調節するオイル圧制御器１４０と、メインチャンバ１３２の油圧によってハウジング１１０内にスライディング可能に備えられ第１直径を有する第１本体１５２および第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブ２００と連結した第２本体１５６を含む油圧ピストン１５０とを含んでなる。また、油圧ピストン１５０を案内するようにピストンガイド１６０が第２本体１５６とハウジング１１０の間に備えられる。第１本体１５２とハウジング１１０は第１補助チャンバ１７０を形成し、第２本体１５６、ハウジング１１０、及びピストンガイド１６０は第２補助チャンバ１７２を形成している。第１本体１５２には第１補助チャンバ１７０と第２補助チャンバ１７２とを選択的に連結する第１流路１５４及び第１補助チャンバ１７０と第２補助チャンバ１７２とを常時連結する第２流路１５８が形成されている。ハウジング１１０には突出部１１１が形成され、第１流路１５４はバルブ２００が閉じたときに突出部１１１によって塞がれるように形成される。

この実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置において、第２本体１５６には、バルブ２００の間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置１８０が備えられている。この油圧バルブ間隙調節装置１８０は、上記第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置と同様に、第２本体１５６に形成された低圧チャンバ１８２と、ハウジング１１０及びピストンガイド１６０に形成された間隙調節油圧ライン１８４と、低圧チャンバ１８２と間隙調節油圧ライン１８４を連結するように第２本体１５６に形成された低圧チャンバ油圧供給ライン１８６と、第２本体１５６と高圧チャンバ１９８を形成すると共にバルブ２００と連結した間隙調節部ハウジング１８８と、この間隙調節部ハウジング１８８と第２本体１５６との間に備えられて間隙調節部ハウジング１８８を弾性支持する間隙調節部スプリング１９０と、低圧チャンバ１８２と高圧チャンバ１９８とを連通する連通ホール１９２と、間隙調節部ハウジング１８８内に備えられて連通ホール１９２を選択的に遮断するワンウェイバルブ１９４と、ワンウェイバルブ１９４を弾性支持するワンウェイバルブスプリング１９６とを含んでなる。ここで、第１補助チャンバ１７０と第２補助チャンバ１７２は互いに連結流路１１２に連結し、連結流路１１２上には差圧バルブ１１４が備えられている。この差圧バルブ１１４は第１補助チャンバ１７０と第２補助チャンバ１７２内のエアーを排出し、急激な圧力変化による脈動現象を最小化することができる。この実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置では、連結流路１１２と差圧バルブ１１４についての図示および説明を省略したが、このような構成を上記した第１実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置に適用し実現することが可能であることは当然である。本第２実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の動作は、上記した第１実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置の動作と同様であり、重複する詳細説明については省略する。

〔第３実施形態〕
本第３実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図を図９に示したように、この実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、上記した第１実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置の構成と同様に、ハウジング２１０と、駆動カム２２０と、ハウジング２１０とメインチャンバ２３２を形成し駆動カム２２０の回転によってハウジング２１０内で往復運動してメインチャンバ２３２内に油圧を生成するポンプピストン２３０と、このポンプピストン２３０を弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部２３４と、メインチャンバ２３２と連通してメインチャンバ２３２内の油圧を調節するオイル圧制御器２４０と、メインチャンバ２３２の油圧によってハウジング２１０内にスライディング可能に備えられ、第１直径を有する第１本体２５２及び第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブ３００と連結した第２本体２５６を含む油圧ピストン２５０とを含んでなる。また、第１補助チャンバ２７０、第２補助チャンバ２７２、第１流路２５４、及び第２流路２５８を含む。ここで、図には示していないが、この実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置も上記第２実施形態の装置と同様に、ピストンガイドが第１本体２５２又は第２本体２５６を囲むように備えられてもよい。本第３実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、バルブ３００の間隙を調節する機械式バルブ間隙調節装置２８０が備えられており、これにより構成をより単純化することができる。この機械式バルブ間隙調節装置２８０は公知のものを適用することができ、その詳細な構成及び動作の説明については省略する。また、本第３実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の動作は、上述した第１実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の動作と同様であり、重複する説明については省略する。

〔第４実施形態〕
本第４実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図を図１０に示したように、この実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、上記した第１実施形態による電気−油圧可変バルブリフト装置の構成と同様に、ハウジング３１０と、駆動カム３２０と、ハウジング３１０とメインチャンバ３３２を形成し駆動カム３２０の回転によってハウジング３１０内で往復運動してメインチャンバ３３２内に油圧を生成するポンプピストン３３０と、このポンプピストン３３０を弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部３３４と、メインチャンバ３３２と連通してメインチャンバ３３２内の油圧を調節するオイル圧制御器３４０と、メインチャンバ３３２の油圧によってハウジング３１０内にスライディング可能に備えられ、第１直径を有する第１本体３５２及び第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブ４００と連結した第２本体３５６を含む油圧ピストン３５０とを含んでなる。また、第１補助チャンバ３７０、第２補助チャンバ３７２、第１流路３５４、及び第２流路３５８を含む。ここで、図には示していないが、この実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置も上記第２実施形態の装置と同様に、ピストンガイドが第１本体３５２又は第２本体３５６を囲むように備えられてもよい。また、駆動カム３２０とポンプピストン３３０との間にはスイングアーム３７０が介在し、スイングアーム３７０によってポンプピストン３３０が往復運動する。スイングアーム３７０の一端には油圧バルブ間隙調節装置３７５又は機械式バルブ間隙調節装置３７５が備えられている。この実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、主にスイングアーム３７０を備えている点を除いて、上記第１実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置の場合と構成及び動作は同様であるため、重複する詳細説明については省略する。

〔第５実施形態〕
本第５実施形態に係る電気−油圧可変バルブリフト装置の断面図を図１１に示したように、この実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、上述した第１実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置の構成と同様に、ハウジング４１０と、駆動カム４２０と、ハウジング４１０とメインチャンバ４３２を形成し駆動カム４２０の回転によってハウジング４１０内で往復運動してメインチャンバ４３２内に油圧を発生するポンプピストン４３０と、このポンプピストン４３０を弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部４３４と、メインチャンバ４３２と連通してメインチャンバ４３２内の油圧を調節するオイル圧制御器４４０と、メインチャンバ４３２の油圧によってハウジング４１０内にスライディング可能に備えられ第１直径を有する第１本体４５２及び第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブ５００と連結した第２本体４５６を含む油圧ピストン４５０とを含んでなる。また、第１補助チャンバ４７０、第２補助チャンバ４７２、第１流路４５４、及び第２流路４５８を含む。また、第１本体４５２とハウジング４１０との間に備えられるピストンガイド４６０を含む。ここで、ピストンガイド４６０は、上記第２実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置と同じように、第２本体４５６とハウジング４１０との間に備えられてもよい。本第５実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、メインチャンバ４３２と第１補助チャンバ４７０との間にオイルポンプ油圧ライン４１２が備えられ、メインチャンバ４３２と第１補助チャンバ４７０が連通する。この場合、ポンプピストン４３０と油圧ピストン４５０の往復運動方向は互いに並行でなくてもよいため、図１１に示すように、ポンプピストン４３０をハウジング４１０に対して垂直に構成し、駆動カム４２０の位置に関係なく電気−油圧可変バルブリフト装置を自由に構成することができる。したがって、バルブトレインやシリンダヘッドなどの設計自由度を高めることができるようになる。また、本実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、第２本体４５６には、バルブ４００の間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置４８０が備えられている。この油圧バルブ間隙調節装置４８０は、上述した第１実施形態の装置と同様、低圧チャンバ４８２と、間隙調節油圧ライン４８４と、低圧チャンバ油圧供給ライン４８６と、高圧チャンバ４９８と、間隙調節部ハウジング４８８と、間隙調節部スプリング４９０と、連通ホール４９２と、ワンウェイバルブ４９４と、ワンウェイバルブスプリング４９６とを含んでなる。本第５実施形態の電気−油圧可変バルブリフト装置は、上記した第１実施形態の装置の構成及び動作と同様であるため、重複する詳細説明については省略する。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、上記した各実施形態の構成要素を適宜互いに組み合わせて構成することもできる。また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。

１０、１１０、２１０、３１０、４１０、：ハウジング
２０、１２０、２２０、３２０、４２０：駆動カム
３０、１３０、２３０、３３０、４３０：ポンプピストン
３２、１３２、２３２、３３２、４３２：メインチャンバ
３４、１３４、２３４、３３４、４３４：ポンプピストン弾性部
４０、１４０、２４０、３４０、４４０：オイル圧制御器
５０、１５０、２５０、３５０、３５０、４５０：油圧ピストン
５２、１５２、２５２、３５２、４５２：第１本体
５４、１５４、２５４、３５４、４５４：第１流路
５６、１５６、２５６、３５６、４５６：第２本体
５８、１５８、２５８、３５８、４５８：第２流路
６０、１６０、４６０：ピストンガイド
７０、１７０、２７０、３７０、４７０：第１補助チャンバ
７２、１７、２７２、３７２、４７２：第２補助チャンバ
８０、１８０、４８０：油圧バルブ間隙調節装置
８２、１８２、４８２：低圧チャンバ
８４、１８４、４８４：間隙調節油圧ライン
８６、１８６、４８６：低圧チャンバ油圧供給ライン
８８、１８８、４８８：間隙調節部ハウジング
９０、１９０、４９０：間隙調節部スプリング
９２、１９２、４９２：連通ホール
９４、１９４、４９４：ワンウェイバルブ
９６、１９６、４９６：ワンウェイバルブスプリング
９８、１９８、４９８：高圧チャンバ
１００、２００、３００、４００、５００：バルブ
１１１：突出部
１１２：連結流路
１１４：差圧バルブ
２８０：機械式バルブ間隙調節装置
３７０：スイングアーム
４１２：オイルポンプ油圧ライン

Claims

ハウジングと、
駆動カムと、
前記ハウジングとメインチャンバを形成し、前記駆動カムの回転によって前記ハウジング内で往復運動して前記メインチャンバ内に油圧を生成するポンプピストンと、
前記ポンプピストンを弾性支持するように備えられたポンプピストン弾性部と、
前記メインチャンバと連通して前記メインチャンバ内の油圧を調節するオイル圧制御器と、
前記メインチャンバの油圧によって前記ハウジング内にスライディング可能に備えられ、第１直径を有する第１本体および前記第１直径よりも大きい第２直径を有してバルブと連結した第２本体を含む油圧ピストンと、
前記油圧ピストンを案内するように前記ハウジングと前記油圧ピストンの間に備えられるピストンガイドと、を含むことを特徴とする電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記ピストンガイドは前記第１本体と前記ハウジングの間に備えられ、
前記第１本体と前記ハウジングは第１補助チャンバを形成し、
前記第２本体と前記ハウジングと前記ピストンガイドとは第２補助チャンバを形成し、
前記第１本体には、
前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを選択的に連結する第１流路と、
前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを常時連結する第２流路とが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第１流路は、
前記バルブが閉じたときに前記ピストンガイドに塞がれるように形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第２本体には、
前記バルブの間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置が備えられたことを特徴とする請求項２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記油圧バルブ間隙調節装置は、
前記第２本体に形成された低圧チャンバと、
前記ハウジングに形成された間隙調節油圧ラインと、
前記低圧チャンバと前記間隙調節油圧ラインを連結するように前記第２本体に形成された低圧チャンバ油圧供給ラインと、
前記第２本体と高圧チャンバを形成して前記バルブと連結した間隙調節部ハウジングと、
前記間隙調節部ハウジングと前記第２本体の間に備えられて前記間隙調節部ハウジングを弾性支持する間隙調節部スプリングと、
前記低圧チャンバと前記高圧チャンバを連通する連通ホールと、
前記間隙調節部ハウジング内に備えられて前記連通ホールを選択的に遮断するワンウェイバルブと、
前記ワンウェイバルブを弾性支持するワンウェイバルブスプリングと、を含むことを特徴とする請求項４に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第２本体には、
前記バルブの間隙を調節する機械式バルブ間隙調節装置が備えられたことを特徴とする請求項２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記駆動カムと前記ポンプピストンの間にはスイングアームが介在し、前記スイングアームによって前記ポンプピストンが往復運動することを特徴とする請求項２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記メインチャンバと前記第１補助チャンバは、
オイルポンプ油圧ラインによって連通することを特徴とする請求項２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記ポンプピストンと前記油圧ピストンの往復運動方向は互いに並んでいないことを特徴とする請求項８に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバは互いに連結流路に連結し、
前記連結流路上には差圧バルブが備えられたことを特徴とする請求項２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記ピストンガイドは前記第２本体と前記ハウジングの間に備えられ、
前記第１本体と前記ハウジングは第１補助チャンバを形成し、
前記第２本体、前記ハウジング、および前記ピストンガイドは第２補助チャンバを形成し、
前記第１本体には、
前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを選択的に連結する第１流路と、
前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバを常時連結する第２流路が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記ハウジングには突出部が形成され、
前記第１流路は、
前記バルブが閉じたときに前記突出部に塞がれるように形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第２本体には、
前記バルブの間隙を調節する油圧バルブ間隙調節装置が備えられたことを特徴とする請求項１１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記油圧バルブ間隙調節装置は、
前記第２本体に形成された低圧チャンバと、
前記ハウジング及びピストンガイドに形成された間隙調節油圧ラインと、
前記低圧チャンバと前記間隙調節油圧ラインを連結するように前記第２本体に形成された低圧チャンバ油圧供給ラインと、
前記第２本体と高圧チャンバを形成して前記バルブと連結した間隙調節部ハウジングと、
前記間隙調節部ハウジングと前記第２本体の間に備えられて前記間隙調節部ハウジングを弾性支持する間隙調節部スプリングと、
前記低圧チャンバと前記高圧チャンバを連通する連通ホールと、
前記間隙調節部ハウジング内に備えられて前記連通ホールを選択的に遮断するワンウェイバルブと、
前記ワンウェイバルブを弾性支持するワンウェイバルブスプリングと、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第２本体には、
前記バルブの間隙を調節する機械式バルブ間隙調節装置が備えられたことを特徴とする請求項１１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記駆動カムと前記ポンプピストンとの間にはスイングアームが介在し、前記スイングアームによって前記ポンプピストンが往復運動することを特徴とする請求項１１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記メインチャンバと前記第１補助チャンバとは、オイルポンプ油圧ラインによって連通することを特徴とする請求項１１に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記ポンプピストンと前記油圧ピストンの往復運動方向は互いに並んでいないことを特徴とする請求項１７に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。
前記第１補助チャンバと前記第２補助チャンバは互いに連結流路に連結し、
前記連結流路上には差圧バルブが備えられたことを特徴とする請求項１２に記載の電気−油圧可変バルブリフト装置。